DE2235715C3 - Akusto-optisches Filter - Google Patents

Akusto-optisches Filter

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    • G02F1/11Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on acousto-optical elements, e.g. using variable diffraction by sound or like mechanical waves
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Description

Die Erfindung betrifft ein akusto-optisches Filter mit einem photoelastischen, optisch oder optisch und akustisch doppelbrechenden Kristall mit einer Eingangsfläche und einer davon beabstandeten Ausgangsfläche zur Begrenzung eines Liehtstrahlenweges, einer Einrichtung zum Erregen einer akustischen Welle in dem Kristall zur kollinearen Beugung eines polarisierten Lichtstrahles an der akustischen Welle, um den Lichtstrahl von einer ersten Polarisationsrichtung in eine zweite, dazu orthogonale Polarisationsrichtung zu drehen, und einem Analysator im Ausgangslichtstrahl.
Es sind elektronisch abstimmbarc akusto-optischc Filter bekannt, bei denen Licht einer ersten Polarisationsebene kollinear an einer akustischen Welle in einem optisch anisotropen Medium, beispielsweise einem photoclastischcn, doppelbrochenden Kristal gebeugt wird, um die Polarisationsebene des polarisierten Eingangslichtstrahles bei einer ausgewählter optischen Bandpaßfrequenz von der ersten Polari sationsebenc in eine zweite Polarisationsebene zi beugen. Das gebeugte Licht wird bezüglich der Po larisation analysiert, um Licht der ersten Polarisa
tionsebene von Licht der zweiten Polarisaüonsebene zu trennen. Das Durchlaßband des Filters ist elektronisch abstimmbar, indem die Frequenz der akustischen Welle in dem doppelbrechendcn Kristall verändert wird.
Ein derartiges akusto-optisches Filter ist beschrieben in einem Aufsatz mit dem Titel »Acousto-Op'.ic TunaWe Filter«, Journal of the Optical Society of America, Bd. 59, Nr. 6, Juni 1969, S. 744 bis 7-17. und in dem Aufsatz »Electronically Tunable Acnusto-Optic Filter«, Applied Physics Letters, Bd. 15, Nr. 10, 15. November 1969, S. 325 und 326.
Eines der Probleme der herkömmlichen akustooptischen Filter, bei denen der Lichtstrahl durch den Kristall geschickt wird, besteht darin, daß akustische Wellen vom Ausgangsende des Kristalls zum Eineangsende reflektiert werden und stehende akustische Wellen oder Resonanzen in dem pholoelasiischen dopoelbrechenden Kristall ausgebildet werden. Diese akustischen Resonanzen führen zu einer Welligkeit in der optischen Bandpaß-Charakteristik des Filters, und es ist erwünscht, diese Welligkeit herabzusetzen bzw. zu vermeiden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein akusto-optisches Filter der eingangs genannten Art so auszubilden, daß unerwünschte akustische Resonanzen weitgehend verhindert werden.
Diese Aufgabe wird bei einem akusto-optischen Filter der eingangs beschriebenen Art mit einem optisch doppelbrechenden Kristall erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Ausgangsfläche an den Schnittstellen mit dem Lichtstrahlenweg eine Flächennormalc hat, die aus der akusto-optischen Wechselwirkungscbene herausgedreht ist, welche Ebene durch den ersten Polarisationsvektor des Eingangslichtstrahles und den Vektor der Gruppengeschwindigkeit der akustischen Welle aufgespannt wird.
Eine weitere Lösung der Aufgabe bei einem akusto-optischen Filter mit einem optisch und akustisch doppelbrechenden Kristall ist dadurch gekennzeichnet, daß der Kristall so geschnitten ist, daß die Vektoren der Gruppen- und der Phasengeschwindigkeit der akustischen Welle einen Winkel aufspannen und daß die Ausgangsfläche an der Schnittstelle mit dem Lichtstrahlenweg eine Flächennormale aufweist, die im wesentlichen parallel zum Vektor der Gruppengeschwindigkeit der akustischen Welle ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die akustische Welle in dem Kristall erregt und von der Eingangsfläche längs des optischen Strahlenganges zur kummulativen, kollinearen Beugung mit dem Strahl reflektiert, und die Eingangsfläche ist gegenüber der Wechselwirkungsebene derart geneigt, daß die Flächennormale zur Eingangsfläche in der Wechselwirkungsebene und die Normale zur Ausgangsfläche außerhalb der Wechselwirkungsebene liegt.
Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbuspiele der Erfindung an Hand der Zeichnungen erläutert; es stellt dar
Fig. 1 schematisch ein akusto-optisches Filter,
F i g. 2 eine Seitenansicht eines Teiles des Filters der F i g. 1 längs der Linien 2-2 in Pfeilrichtung,
Fig. 3 eine vergrößerte Schnittansicht der Anordnung nach F i g. 1 längs der Linien 3-3 in Pfeilrichtung,
F i g. 4 ein Diagramm der optischen Strahlenintensität / über der optischen Frequenz /{l, aus dem d's Bandpaß-Charakteristik des akusto-optischen Filters der F i g. 1 mit und ohne akustische Resonanzen in dem photoelastischen, doppclbrechenden Kristall hers vorgeht.
F i g. 5 und ή vergrößerte Einzelansichten des Teiles der Anordnung nach F i g. 2, der durch Linien 5-5 bzw. (S-(S umrandet ist, um die Rellexion der akustischen Energie von der Ausgangsfläche für eine akustische Longitudinalwelle und für eine akustische Schubwelle zu erläutern, und
F i g. 7 eine vergrößerte Einzelansicht desjenigen Teiles der Anordnung nach Fig. 1. der durch die Linien 7-7 abgegrenzt ist, um eine andere Anordnung der Ausgangsfläche zu erläutern.
In Fig. 1 und 2 ist ein akusto-optisches Filter 1 dargestellt. Das Filter 1 entspricht im wesentlichen demjenigen, das in dem vorgenannten Aufsatz in der Zeitschrift »Journal of the Optical Society of Ame-
zo rica« beschrieben ist. Das Filter 1 enthält eine Lichtquelle 2. die einen Lichtstrahl 3 durch einen Polarisator 4 auf ein optisch anisotropes, photoelastisches Medium, beispielsweise einen Kristall aus LiNbO.., PbMoO4, CaMoO4 oder Quarz richtet. Der Polarisator 4 polarisiert das Licht vertikal und linear. Der Lichtstrahl wird auf eine Eingangsflächc 6 des Kristalls 5 in einem solchen Winkel gerichtet, daß der durch den Kristall 5 parallel zu dessen Achse Y zwischen den Endflächen 6 und 7 hindurchgelangt.
3" Die geometrische V-Achse braucht dabei nicht notsvendigerweise mit der kristallinen K-Achse zusammenfallen.
Die Lichtquelle 2 kann verschiedenartig aufgebaut sein. Beispielsweise kann es sich um eine Quelle für kohärentes Licht, etwa einen Laser handeln, oder es kann eine Breitband-Lichtquelle mit einer konstanten Spektralleistungsdichtc über den Frequenzbereich, also eine sogenannte »weiße« Lichtquelle verwendet werden. Der Eingangspolarisator 4 dient dazu, nur Licht von der Quelle 2 hindurchgelangcn zu lassen, welches in der vertikalen Richtung, d. h. der Z-Richtung, polarisiert ist, um einen polarisierten Eingangslichtstrahl 3 zu erhalten. Der Eingangslichtstrahl tritt in die Eingangsfläche 6 des Kristalls 5
ein und breitet sich längs der V-Achse des Kristalls 5 aus und gelangt durch die gegenüberliegende Endfläche 7 des Kristalls 5 als Ausgangsstrahl 3.
Ein akustischer Wandler 12 ist in engem Kontakt mit dem Kristall 5 angeordnet und mit einem Signal-
generator 13, beispielsweise einem bezüglich der Frequenz abstimmbaren Hochfrequenzoszillator verbunden. Der akustische Wandler wird durch den Signalgenerator 13 gespeist, um eine akustische Schubwelle S1 zu erregen, welche gegen die Innen-
fläche der Eingangsfläche 6 gerichtet ist, um von dieser nach innen reflektiert zu werden und in eine zweite Schubwelle S., umgesetzt zu werden, welche sich entlang der Y-Ächse des Kristalls kollinear mit dem einfallenden Lichtstrahl 3 ausbreitet.
Bei einer besonderen Kombination der Frequenzen der Lichtwclle und der akustischen Welle ergibt sich eine starke Wechselwirkung zwischen Lichtwelle und akustischer Welle, wobei die akustische Welle das Licht von der Polarisationsebene des Eingangsstrahles 3 in eine orthogonale Polarisationsebene umsetzt. Dies führt zu einem schmalen Band von Licht-Wellen der orthogonalen Polarisationsebene, weiche von dem Ausgangsstrahl 3 mittels eines Polarisationsanalysa-
lors 14, beispielsweise eines Rochon- oder Glan-1 aylor-Prismas, getrennt werden.
Der Analysator 14 ist derart ausgerichtet, daß er denjenigen Teil des Ausgungsstrahlcs 3 als Ausgangsstrahl 15 hindurchgclangcn läßt, der bezüglich der Polarisationsebene des Eingangspolarisators 4 senkrecht, d. h. horizontal polarisiert, ist. Für den Ausgangsstrahl 15 ergibt sich dabei eine Bandpaß-Charakteristik. Derjenige Anteil des Lichtes des Ausgangslichtstrahles 3, der die gleiche Polarisationsebene wie das Eingangslicht hat, wird als zweiter Ausgangsstrahl 16 über ein die Polarisation analysierendes Prisma 14 reflektiert. Der Ausgangsstrahl 16 umfaßt das gesamte vertikal polarisierte Eingangslicht abzüglich desjenigen Teiles des Lichtes, welches von der vertikalen Polarisationsebene in die horizontale Polarisationsebene umgesetzt worden ist. Daher ergibt sich für den Ausgangsstrahl 16 eine Bandsperroder Kerbfiltercharakteristik.
Dasjenige Licht, welches von der Eingangspolarisationsebene in die orthogonale Polarisationsebene umgesetzt worden ist, hat eine optische Frequenz, die mit der Frequenz der akustischen Welle /„ durch die Gleichung verknüpft ist:
/ -, c j"
" V An
Dabei bedeutet c,. das Verhältnis der Licht-
geschwindigkeit im Vakuum zu der akustischen Geschwindigkeit in dem Medium und Jn den Doppclbrechungsindex des Kristalls 5.
Bei einem typischen Beispiel mit einem Kristall 5 aus Lithiumniobat ist das akusto-optische Filter 1 von 7000 bis 5000 A durchstimmbar, indem die akustische Frequenz von 750 bis 1050 MHz verändert wird. Es wird ein Durchlaßband von weniger als 2 A für den Ausgangsstrahl 15 erhalten, wenn ein 5 cm langer Kristall verwendet wird.
Auf die Seiten des Kristalls 5 kann ein akustisch absorbierendes Medium mit einem akustisch absorbierenden Material 18 aufgebracht werden (Fig. 3). Das akustisch absorbierende Material 18 ist vorzugsweise an dem Kristall 5 durch eine enge Klebeverbindung aufgebracht, um eine ausreichende Kopplung zwischen der Beschichtung 18 und dem Kristall 5 vorzusehen. Zusätzlich hat die Beschichtung 18 vorzugsweise einen akustischen Widerstand, der ungefähr gleich dem akustischen Widerstand des Kristalls S ist, so daß eine maximale akustische Leistungsübertragung vom Kristall zu der akustisch absorbierenden Beschichtung 18 erhalten wird. Darüber hinaus sollte das Produkt aus der Dichte und der akustischen Geschwindigkeit des Kristalls 5 ungefähr gleich dem Produkt der Dichte und der akustischen Geschwindigkeit in der Beschichtung 18 sein.
Zusätzlich sind die Endflächen 6 und 7 des Kristalls 5 vorzugsweise derart geschnitten, daß die Normalen der Flächen in orthogonalen Ebenen, beispielsweise der z-y-Ebene oder der x-y-Ebene, liegen, um die akustischen Wellen in orthogonalen Ebenen zu reflektieren. Die Ausgangsfläche 7 ist vorzugsweise im Brewster-Winkel zur Y-Achse geschnitten, um die Reflexion des optischen Strahles 3 minimal zu machen.
Insbesondere ist die Eingangsschubwelle S1, welche in dem Kristall 5 erregt ist, vorzugsweise in der X-Richtung polarisiert. Die akustische Welle wird beim Auftreffen auf die Innenseite der Eingangstläche 6 durch Reflexion in eine zweite SchunwclleS2 umgewandelt, die entlang der Y-Achse des Kristalls parallel und Unilinear zu dem optischen Strahl 3 verläuft. Die /weite Schubwelle S., ist ebenfalls in der Λ'-Richtung polarisiert. Der Eingangslichtstrahl 3 ist in dei Z-Riehtung polarisiert, wie durch L1 angedeutet ist. Die Eingangslichtwelle L1 bestimmt mit dem Vektor Vg der Cmippengeschwindigkeil der
ίο Schubwelle .S'.„ die längs der Y-Achse des Kristalls gerichtet ist, eine akusto-optische Wechsclwirkungsebcnc, nämlich die z-y-Ebene.
Die Energie der Eingangslichtwelle Lt wird innerhalb eines bestimmten schmalen Bandes optischer Frequenzen kollinear an der akustischen Schubwellc S,, in eine orthogonale Polarisationsebene L1,, nämlich in der A"-Richtung gemäß F i g. 5, umpolarisicrt. Wenn die in der X-Richtung polarisierende Schubwclle 5, auf die Ausgangsflächen 7 auftrifft, die
ίο in einem Winkel zum Polarisationsvektor der Schubwclle S., geneigt ist, wird die Schubwelle reflektiert und in eine Anzahl verschiedener Schwingungsarten gestreut, beispielsweise durch die akustischen Wellen A1 und A„. Diese reflektierten Wellen werden im all-
»5 gemeinen in eine Ebene reflektiert, welche durch die Normale zur Ausgangsfläche und den Vektor der Gruppengeschwindigkeit der einfallenden Schubwelle definiert ist. Daher wird der größte Anteil der Energie der akustischen Schubwelle in die Λ-y-Ebene reflektiert, die normal zur akustisch-optischen Wechselwirkungsebcne, nämlich der z-y-Ebene, ist. Durch Streuung der reflektierten Energie der akustischen Welle und durch Reflexion des überwiegenden Teiles der akustischen Energie in eine zur Wechselwirkungsebene orthogonale Ebene wird eine akusto-optische Wechselwirkung mit den reflektierten akustischen Wellen im wesentlichen vermieden, was sich in der Bandpaß-Charakteristik entsprechend dem Diagramm in F i g. 4 bemerkbar macht. Auch ist die Ausgangsfläche 7 vorzugsweise im Brewster-Winkel bezüglich des Lichtstrahls geneigt, der sich entlang der Y-Achse ausbreitet, um die Reflexion des Lichtes von der Ausgangsfläche 7 minimal zu machen.
Allgemein gibt es zwei interessierende Arten von Kristallen 5. Bei der einen Art ist das Kristallmaterial akustisch isotrop, d. h., daß die Vektoren der Phasen- und Gruppengeschwindigkeit bei der sich entlang der Längsachse des Kristalls ausbreitenden akustischen Welle kollinear sind. CaMoO11 ist ein Beispiel für ein solches akustisch isotropes Kristallmaterial. Im Falle eines Kristalls aus CaMoO4 beträgt der Winkel zwischen der Normale zur Ausgangsfläche 7 und dei akusto-optischen Wechselwirkungsebene (z-y-Ebene] vorzugsweise 38°, wobei die akustische Welle S2 ein«
reine Schubwelle ist, die in der X-Richtung polarisien ist, während der Vektor der Gruppengeschwindigkei in der Richtung der Y-Achse liegt. Die akustisch Welle, an welcher der optische Strahl kollinear ge beugt wird, braucht keine Schubwelle zu sein sonden
lediglich eine Longitudinalwelle LA aufzuweisen, um beim Einfall der Welle auf eine geneigte Ausgangs fläche 7 wird eine gute Umsetzung der Schwingungs art und eine Streuung einer solchen akustischen Well erreicht (F i g. 6). Die Ausgangsfläche 7 sollte voi
zugsweise im Brewster-Winkel zur Y-Achse geneij sein, um die Reflexion und Streuung des Ausgang! lichtstrahles Ln minimal zu machen. Die Normale zi Ausgangsfläche 7 ist vorzugsweise aus der akusK
optischen Wechselwirkungsebene c-y herausgedreht. Es wird eine maximale Reflexion der Energie der akustischen Welle in Schwingungsformen ohne Wechselwirkung erreicht, wenn die durch die Normale zur Ausgangsfläche und den Vektor derGruppengeschwindigkeit der einfallenden akustischen Welle definierter Ebene normal zur akusto-optischen Wechselwirkungsebene (Li Vg) ist.
Eine andere Art von Kristall ist akustisch anisotrop oder wird in einer akustisch anisotropen Schwingungsform betrieben. Zu dieser Art von kristallinem Material gehören kristalliner Quarz, Lithium Niobat (LiNbO.,) und Arsenik Silberblende (Ag.,AsS.,). In einer akustisch anisotropen Schwingungsform sind die Gruppen- und Phasengeschwindigkeiten nicht kollinear. Im Falle von kristallinem Quarz können die Gruppengeschwindigkeit und die Phasengeschwindigkeit um etwa 27° divergieren.
In Fig. 7 ist eine spezielle Anordnung der Endfläche dargestellt, die insbesondere für einen Quarzkristall S geeignet ist. Die Gruppen- und Phasengeschwindigkeiten der akustischen Schubwelle S., divergieren um ungefähr 27°. Der Vektor V1, der Gruppengeschwindigkeit ist koaxial zu dem Kristall und kollinear zu dem Strahlenweg 3 gerichtet, um mil dem Vektor L1 der Eingangslichtpolarisation die akusto-optische Wechselwirkungsebene, nämlich die ;->-Ebei.e zu bilden.
Wenn '.lie akustische in A'-Richtung polarisierte Schubwelle .S., auf die Ausgungsfläche 7 auftrilft, deren Nächennormale parallel zur V-Achse ist. wird die akustische Welle von der Endfläche in einem beirächtlichcn Winkel zu den Scitenwänden des Kristalls 5 reflektiert. Ein wesentlicher Anteil der reflektierten Schubwclle verbleibt in der akusto-optischen Wechselwirkungsebcnc und wird im StrahW-nweg hin und her reflektiert. Die akustische Energie
ίο wird jedoch in einem solchen Winkel reflektiert, daß die durch akusto-optische Wechselwirkung bedingte akustische Resonanz stark herabgesetzt wird. Der Vorteil einer zum Lichtstrahlenweg 3 Normalen Ausgangsfläche 7 besteht darin, daß die maximale Apertur des Ausgangslichtstrahls erreicht wird, ohne daß zusätzliche Prismen u. dgl. erforderlich wären, welche anderenfalls die Intensität des Ausgangslichtstrahles schwächen wurden. Auch ist die Kristallanordnung nunmehr weniger komplex. Im Falle von Lithium Niobat ist die Ausgangsfläche 7 vorzugsweise derart geneigt, daß die Normale der Ausgangsfläche 7 mit der akusto-optischen Wechselwirkungsebene einen Winkel von 30" bildet. Auch im Falle von Quarz, bei welchem die Ausgangsfläche 7 in einem spitzen Win· kel zum Strahlenweg 3 geneigt ist, wird ein optimaler Betrieb erreicht, wenn der Winkel zwischen der Normale der Ausgangsfläche und der akusto-optischer Wechselwirkuncsebene 30" ist.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (13)

Patentansprüche:
1. Akusto-optisches Filter mit einem pholoelastischen, optisch doppelbrechenden Kristall mit einer Eingangsfläche und einer davon beabstandeten Ausgangsfläche zur Begrenzung eines Lichtstrahlenweges, einer Einrichtung zum Erregen einer akustischen Welle in dem Kristall zur kolHnearen Beugung eines polarisierten Licht-Strahles an der akustischen Welle, um den Lichtstrahl von einer ersten Polarisationsrichtung in eine zweite, dazu orthogonale Polarisationsrichtung zu drehen, und einem Analysator in; Ausgangslichtstrahl, da durch gekenn ζ eichnet, daß die Ausgangsfiäche (7) an den Schnittstellen mit dem Lichtstrahlenweg (3) eine F)ächennormale hat, die aus der akusto-optischen Wechselwirkungsebene herausgedreht ist, welche Ebene durch den ersten Polarisationsvektor des Eingangslichtstrahles und den Vektor der Gruppengeschwindigkeit der akustischen Welle aufgespannt wird.
2. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangs- und Ausgangsllächen derart zueinander geneigt sind, daß ihre entsprechenden Flächennormalen mit dem Vektor der akustischen Gruppengeschwindigkeit ein Paar orthogonaler Ebenen bilden.
3. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das doppelbrechende Kristallmatcrial CaMoO4 ist und die Ausgangsflächennormale mit der akusto-optischen Wechselwirkungsebene einen Winkel von näherungsweise 38 bildet.
4. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das doppelbrechende Kristallmaterial LiNbO., ist und die Normale der Ausgangsfläche in einem Winkel von ungefähr 30 zu der akusto-optischen Wechselwirkungscbcnc geneigt ist.
5. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das doppelbrechende Kristallmatcrial kristalliner Quarz ist und die Normale der Ausgangsfläche in einem Winkel von ungefähr 30° zu der akusto-optischen Wechselwirkungsebene geneigt ist.
6. Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 5. dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Erzeugen einer akustischen Welle in dem Kristall eine Einrichtung zum Erzeugen einer akustischen Schubwelle in dem Kristall aufweist.
7. Filter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die akustische Schubwellc orthogonal zur Eingangsflächennormalen polarisiert ist und die Schubwelle gegen die Innenseite der Innenfläche unter einem solchen Winkel gerichtet ist, daß die asustische Schubwelle von drr Innenfläche in eine Richtung reflektiert wird, die im wesentlichen parallel zum Lichtstrahlenweg ist.
8. Filter nach Anspruch 1 oder 2, daduich gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Anregen der akustischen Welle in dem Kristall eine Einrichtung zur Erzeugung einer akustischen Longitudinalwelle aufweist.
9. Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 8. dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsflächc im wesentlichen im Brewster-Winkel bezüglich des Liehtstrahlenweges geneigt ist.
10. Akusto-optisches Filter mit einem photoelastischen, optisch und akustisch dopperbrechenden Kristall mit einer Eingangsfläche und einer davon beabstandeien Ausgangsfläche zur Begrenzung eines Lichtstrahlwcges, einer Einrichtung zum Erregen einer akustischen Welle in dem Kristall zur koilinearen Beugung eines polarisierten Lichtstrahles an der akustischen Welle, um den Lichtstrahl von einer ersten Polarisationsrichtung in eine zweite, dazu orthogonale Polarisationsrichtung zu drehen, und einem Analysator im Ai'sgangslichtstrahl, dadurch gekennzeichnet, daß der Kristall so geschnitten ist, daß die Vektoren der Gruppen- und der Phasengeschvvindigkeit der akustischen Welle einen Winkel aufspannen und daß die Ausgangsfiäche (7) an. der Schnittstelle mit dem Lichtstrahlenweg (3) eine Flächennormale aufweist, die im wesentlichen parallel zum Vektor der Gruppengeschwindigkeit der akustischen Welle ist.
11. Filter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Kristallmaterial aus Quarz besteht.
12. Filter nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die akustische Welle in dem Kristall eine akustische Schubwelle ist, die orthogonal zur Eingangsflächennormalcn polarisiert ist, und daß die Schubwelle gegen die Innenseite der Eingangsfläche unter einem solchen Winkel gerichtet ist, daß die akustische Schubwelle von der Eingangsfläche in eine Richtung reflektiert wird, die im wesentlichen kollinear zu dem Lichtstrahlcnweg ist.
13. Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenflächen des Kristalls zur Dämpfung von unerwünschten akustischen Resonanzen und Streulicht mit einem Licht- und Schallenergie absorbierenden Material beschichtet sind.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3534728A1 (de) * 1985-09-28 1987-04-02 Georg Fuereder Geraet zur feststellung der zusammensetzung fester, gasfoermiger und fluessiger stoffe

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4637689A (en) * 1983-04-06 1987-01-20 Itek Corporation Acoustically resonant tunable acousto-optic filter
WO1986006505A1 (en) * 1985-04-30 1986-11-06 The Australian National University Photoelastic modulators
GB2183358A (en) * 1985-08-19 1987-06-03 Philips Electronic Associated Acousto-optic modulator
JP2008537609A (ja) * 2006-05-30 2008-09-18 ビ−エイイ− システムズ パブリック リミテッド カンパニ− 音響光学装置

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3637288A (en) * 1970-02-05 1972-01-25 Bell Telephone Labor Inc Single acoustic frequency optical deflector
US3666349A (en) * 1970-08-07 1972-05-30 Laurence M Hubby Jr Optical resonator having acousto-optic output coupling means
US3679288A (en) * 1970-11-13 1972-07-25 Chromatix Tunable acousto-optic method and apparatus

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3534728A1 (de) * 1985-09-28 1987-04-02 Georg Fuereder Geraet zur feststellung der zusammensetzung fester, gasfoermiger und fluessiger stoffe

Also Published As

Publication number Publication date
US3767286A (en) 1973-10-23
FR2147135B1 (de) 1976-01-16
GB1401083A (en) 1975-07-16
CH552820A (de) 1974-08-15
DE2235715B2 (de) 1974-09-19
DE2235715A1 (de) 1973-02-08
FR2147135A1 (de) 1973-03-09
CA968448A (en) 1975-05-27

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