DE2337810A1 - Wellenfrequenzwandler - Google Patents
WellenfrequenzwandlerInfo
- Publication number
- DE2337810A1 DE2337810A1 DE19732337810 DE2337810A DE2337810A1 DE 2337810 A1 DE2337810 A1 DE 2337810A1 DE 19732337810 DE19732337810 DE 19732337810 DE 2337810 A DE2337810 A DE 2337810A DE 2337810 A1 DE2337810 A1 DE 2337810A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- frequency
- radiation
- refractive material
- conductor
- wave
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices 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
- G02F1/35—Non-linear optics
- G02F1/37—Non-linear optics for second-harmonic generation
- G02F1/377—Non-linear optics for second-harmonic generation in an optical waveguide structure
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Integrated Circuits (AREA)
- Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
Description
Wellenfrequenzwandler
Die Erfindung bezieht sich auf einen Frequenzwandler, mit dem aus einer geführten elektromagnetischen Strahlung mit
der Frequenz ω eine geführte elektromagnetische Strahlung erzeugt werden kann, deren Frequenz eine Vielfache der
Frequenz ω ist. Dieser Frequenzwandler ist insbesondere für die Verwendung auf dem Gebiet der integrierten Optik
bestimmt,die wegen der Analogie mit den elektronischen
integrierten Schaltungen so bezeichnet ist, die aus monolithischen Strukturen unter Anwendung von dünnen
Schichten bestehen.
Es ist bekannt, daß die Ausbreitung einer elektromagnetischen Welle mit der Frequenz ω in einem anisotropen Material,
beispielsweise in doppeltbrechenden Kaliumphosphatkristallen (KDP) zu harmonischen Wellen mit der Frequenz ρ·ω (ρ ganzzahlig
ρ ^2 ) führt. Der größte Teil der austretenden Energie behält jedoch die Grundfrequenz ω bei, was anzeigt,
daß der Umwandlungswirkungsgrad im allgemeinen mäßig ist. Eine derartige nichtlineare Erscheinung tritt auch bei
der Brechung und bei der diese begleitenden Reflexion eines Lichtstrahlenbündels an einer Grenzfläche auf, die"zwei
Schw/Ba
3Q9886/CU3G
Medien mit unterschiedlichen Brechungsindices trennt;
allerdings ist die Intensität der Umwandlungserscheinung wesentlich geringer als im zuvor geschilderten Fall.
Auf dem Gebiet der integrierten Optik stellt sich bei der Ausnutzung dieser nichtlinearen Erscheinung im Hinblick auf
die Erzielung eines ausreichenden Umwandlungswirkungsgrades auf Grund der Tatsache ein Problem,daß das Aufbringen
eines anisotropen Materials in dünnen Schichten mit Hilfe der bei der Herstellung elektronischer integrierten Schaltungen
üblichen Verfahren nicht realisierbar ist.
Mit Hilfe der Erfindung soll ein Wellenfrequenzwandler
für geführte Wellen geschaffen werden, der dazu bestimmt ist, aus einer elektromagnetischen Strahlung mit der
Frequenz ω eine elektromagnetische Strahlung mit der Frequenz ρ · ω zu erzeugen. Dieser Frequenzwandler, der
wegen der Verwendung von Materialien, die in einfacher Weise in dünnen Schichten aufgebracht werden können,
auf dem Gebiet der integrierten Optik anwendbar ist, ermöglicht die Erzeugung von Harmonischen durch aufeinanderfolgende
Reflexionen der Welle mit der Frequenz ω an der Grenzfläche von zwei übereinander angebrachten Schichten.
Die Wirkungen der bei jeder Reflexion erzeugten Energieumwandlung sind dank einer entsprechenden Wahl der Ausbreitungsgeschwindigkeiten
längs der Grenzfläche kumulativ.
Genauer gesagt besteht der Frequenzwandler aus zwei auf einem Träger in zwei übereinander in dünnen Schichten aufgebrachten
Materialien, nämlich aus einer Metallschicht und einer darauf angebrachten dielektrischen Schicht, wobei die
dielektrische Schicht einen optischen Wellenleiter bildet und eine derartige Dicke aufweist, daß die Ausbreitungsgeschwindigkeiten der Grundwelle und der Harmonischen
im wesentlichen gleich sind.
3GS62B/Q4S3
AusfUhrungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung
dargestellt. Darin zeigen:
Fig.1 einen erfindungsgemäßen Wellenfrequenzwandler,
Fig.2 ein erläuterndes Diagramm,
Fig.3 eine andere Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Frequenzwandler?,
Fig.4 und 5 optische Kopplungseinrichtungen zum Anregen und
Abnehmen der sich in dem optischen Wellenleiter ausbreitenden Wellen, *
Fig.6 ein Anwendungsbeispiel des erfindungsgemäßen Frequenzwandlers
bei der Modulation,
Fig.7 ein erläuterndes Diagramm und
Fig.8 eine Abwandlung des in Fig.6 dargestellten Anwendungsbeispiels.
Die in Fig.1 dargestellte Anordnung enthält, nacheinander auf einem Träger 3 aufgebracht, eine Schicht 2 aus Metall und
eine dielektrische lichtdurchlässige Schicht 1, beispielsweise aus Glas mit einem hohen Brechungsindex, die einen Strahlungsenergieleiter
bildet. Die Schichten 1 und 2 können nach einem der auf dem Gebiet der elektronischen integrierten Schaltungen
bekannten Verfahren aufgebracht werden. In der den Leiter bildenden Schicht 1 breitet sich durch Totalreflexion an
der Grenzfläche zwischen Leiter und Luft und durch metallische Reflexion an der Grenzfläche zwischen dem Leiter und
der Schicht 2 ein Strahlungsenergiebündel 33 mit der Frequenz ω aus.
3 fi - —>
^ / π 4 R Π
Die Schicht 2, die in dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel aus Metall besteht, kann auch aus einem Dielektrikum
oder einem Halbleitermaterial, beispielsweise einem zentralsymmetrischen
Polykristall bestehen, das in einfacher Weise mit Hilfe herkömmlicher Verfahren in dünnen Schichten aufge
bracht werden kann.
Wie die Berechnung zeigt, ist die nichtlineare Erscheinung der Erzeugung harmonischer Wellen, die an der Grenzschicht
zwischen der Schicht 1 und der Schicht 2 stattfindet, im Falle einer metallischen Reflexion wesentlich stärker als
in allen anderen Fällen.
Fig.1 zeigt auch ein Bezügssystem OXYZ, bei dem OX die
Richtung der Ausbreitung der Wellen im Leiter 1 ist, und Kopplungsvorrichtungen 10 und 11, die das Einleiten
einer Strahlung 32 in den Leiter 1 bzw. das Herausführen einer Strahlung 34 aus dem Leiter 1 gewährleisten.
Wenn sich in einem solchen Leiter ein Strahlungsenergiebündel mit der Frequenz ω ausbreitet, dann entstehen
bei Jeder der aufeinanderfolgenden Reflexionen an der Grenzfläche Leiter (1)-Mstall (2) harmonische Wellen,
unter denen die Harmonische zweiter Ordung überwiegt. Damit die bei jeder der Reflexionen erhaltenen Wirkungen
kumulieren,wird bei der hier beschriebenen Anordnung dafür
gesorgt, daß die bei jeder Reflexion erzeugten harmonischen Wellen die gleiche Phasenlage aufweisen; zu diesem Zweck
sind die Ausbreitungsgeechwindigkeit der Grundwelle mit der Frequenz ω und die Ausbreitungsgeschwindigkeit
der Harmonischen Welle mit der Frequenz 2 ω gleich gewählt.
Es ist bekannt, daß sich in einem beliebigen Wellenleiter Strahlungsenergie nur gemäß einer diskreten Zahl von Ausbreitungstypsn
ausbreiten kann, die durch eine bestimmte
/ Π A
Verteilung des elektromagnetischen Feldes gekennzeichnet sind; die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Energie in dem
Leiter hat einen definierten Wert, Dieser Geschwindigkeit
entspricht ehe Wellenzahl ß = ω/c derart, daß das elektrische
Feld E und das magnetische Feld H zumZeitpunkt t und bei der Abszisse X die Form Ae' ~ ωΐ* aufweisen, wobei A
eine komplexe Amplitude ist. Diese Größe ß hängt insbesondere einerseits vom Brechungsindex des den Leiter bildenden
Materials , der selbst wiederum von der Frequenz ω
oder ρ·ω der sich darin ausbreitenden Welle abhängt, und andrerseits von der Dicke des Leiters ab*
Fig.2 zeigt die Änderungen der Wellensahl ß der- !fellen
in dem Leiter in Abhängigkeit von der Dicke (e) eines
ebenen Leiters;wie dem Leiter 1 von Fig.1; einerseits
für verschiedene Wellentypen mit der Frequenz ω (ausgezogene Linien) und andrerseits für die Wellentypen (m««=1)
der zweiten Harmonischen (unterbrochene Linie)*
Ausgehend von einer Gleichung der Form ι
e = f(m, k, Xi1, ß, $12» 9-Jo^ f
in der sind :m eine positive ganze Zahl, die die Ordnung des sich ausbreitenden Wellentyps darstellt, der bei einem
solchen Leiter ein transversal-elektrischer Wellsntyp (TE-Typ) oder ein transversal-magnetischer Wellentyp (TM-Typ)
sein kann, k die Wellenzahl des Lichts im Vakuum, n^ der
Brechungsindex des Leiters 1 und f 1Q und Φ..« die Phasenverschiebungen
an den Grenzflächenleiter 1-Umgebung (Luft) bzw. Leiter 1-Metall 2, erhält man für eine Welle der
Frequenz ω eine Gruppe von Kurven, die durch den Parameter m gekennzeichnet sind und von denen diejenigen (mit ausgezogenen
Linien) dargestellt sind, die dem ersten Wellentyp m=O
·. ο —
(Kurve 10) und den höherenWellentypen m = 1 (Kurve 11)
und m = 2 (Kurve 12) entsprechen.
Für eine harmonische Welle mit der Frequenz 2 ω ergibt sich in analoger Weise eine Gruppe von Kurven, die als
Parameter die Ordnung hlj der Wellentypen aufweist;
aus dieser Gruppe ist nur der durch Hi1=I gekennzeichnete
Wellentyp in Fig.2 (Kurve 21) für den Fall dargestellt, daß das die Schicht 1 bildende Material für die Grundwelle
einen Brechungsindex hat, der größer als der Brechungsindex für die harmonische Welle ist,
Die Kurven 10 und 21 treffen sich in einem Punkt 22 der
einem Wert e^ der Dicke des Leiters 1 entspricht, bei der
die Wellenzahlen der Grundwelle und der harmonischen Welle den gleichen Wert S-j aufweisen.
Die in Fig.2 dargestellten Kurvengruppen ermöglichen somit
die Bestimmung der Dicke, in der der Leiter 1(Fig.1) ausgeführt werden muß, damit die Ausbreitungsgeschwindigkeit
einer sich mit dem Wellentyp der Ordnung m ausbreitenden Grundwelle mit der Frequenz ω und einer harmonischen Welle
mit der Frequenz 2 ω gleich sind, damit sich die nichtlinearen Wirkungen addieren, die bei jeder Reflexion der Grundwelle
an der Oberfläche der Schicht 2 aus Metall entstehen.
Ein Ausführungsbeispiel des hier beschriebenen Frequenzwandlers enthält einen Träger (3) , auf dem nacheinander
eine Aluminiumschicht mit einer Dicke von 200 S und eine Glasschicht (1) mit einer Dicke von e1 = 8250 S und mit
einem Brechungsindex il,= 1,56 aufgebracht worden sind.
Mit dieser Anordnung wurde ausgehend von einer Grundwelle mit einer Wellenlänge von λ =1,06 um , die sich im TEQ-Wellentyp
mit einer Wellenzahl B1= k»1,46A ausbreitete,
30?886/048S
eine sich im TE1,-Wellentyp ausbreitende harmonische
Welle mit einer Wellenlänge von χ/Z erhalten.
Fig.3 zeigt eine Schnittansicht einer anderen Ausführungsform eines hier beschriebenen Frequenzwandler , bei dem
die in Fig.1 dargestellten dielektrisch lichtdurchlässige
Schicht 1.durch einen geschichteten Aufbau ersetzt ist.
Dieser Aufbau wird beispielsweise von zwei dielektrischen lichtdurchlässigen Schichten 51 und 52 gebildet,
von denen die mit der Umgebung (Luft) in Kontakt stehende Schicht (51) durch einen hohen Brechungsindex gekennzeichnet
ist, damit sich ein Strahlungsenergiebündel 43 durch Totalreflexion an.'der Grenzfläche zwischen der Schicht 51
und Luft ausbreiten kann.
Die anderen den Frequenzwandler bildenden Teile und die Arbeitsweise des Frequenzwandlers bleiben so, wie
im Zusammenhang mit Fig.1 beschrieben wurde, wobei die harmonischen Wellen an der Grenzfläche zwischen der
Schicht 52 und der Schicht 4 entstehen.
Wegen der für die Ausbreitung der Strahlungsenergie in dem Leiter notwendigen Totalreflexion an der Grenzfläche
zwischen dem Diopterleiter und Luft ist es nicht möglich, diese Strahlungsenergie an den Enden des Leiters
durch einfache Brechung einzuführen oder herauszuführen. Eine Ausführungsform einkopplungsvorrichtung der Grundwelle
mit der Frequenz ω in dem Leiter ist in Fig.4 dargestellt. Bei dieser Ausführungsform wird von einem Prisma
Gebrauch gemacht, dessen Grundfläche der Oberfläche des Leiters 1 des im Zusammenhang mit Fig.1 beschriebenen
Frequenzwandlers gegenüberliegend angebracht wird; vorzugsweise hat der' die Grundfläche des Prismas von der Oberfläche
des Leiters trennende Abstand einen in der Nähe der der Frequenz ω entsprechenden Wellenlänge liegenden Wert;
"■: Λ
der zwischen der Grundfläche des Prismas 30 und dem Leiter
liegende Raum istr mit 31 bezeichnet.
Ein beispielsweise von einem Laser abgegebenes Bündel aus einer monochromatischen und kohärenten Strahlungsenergie
fällt auf eine Fläche des Prismas 30 mit einem Einfallwinkel α , Nach der Brechung fällt dieses Bündel
auf die Innenseite der Grundfläche des Prismas mit einem Winkel Θ, Der Winkel α ist so gewählt, daß der Winkel θ
größer als der Totalreflexionswinkel ist, der durch arc sin (*iQ/*O definiert ist, wenn b rL· der Brechungsindex
des Prismas ist und nQ den Brechungsindex des Umgebungsmediuins (im allgemeinen Luft) angibt, der wesentlich
kleiner als der zuvor genannte Brechungsindex ist.
Nach den Gesetzen der optischen Geometrie wird das Lichtstrahlungsbündel 32 an derGrundflache des Prismas
total reflektiert; es ist jedoch bekannt, daß ein Teil der einfallenden Energie im Raum 31 in Form von rash abklingenden
Wellen vorliegt, deren Intensität in einer zu ihrer Ausbreitungsrichtung senkrechten Richtung, die mit der Richtung
des Leiters .zusammenfällt, sehr schnell abnimmt. Somit
kann einer Energieübertragung vom Prisma 33 zum Leiter durch den Raum 31 stattfinden, wobei diese übertragung
zu einem sich im Leiter 1 ausbreitenden Strahlungsenergiebündel 33 führt. Diese Übertragung ist umsomehr von Bedeutung,
als einerseits der Raum 31 schmal ist und andrerseits die Wellenzahl der abklingenden Wellen im Raum- 31,' die gleich
ße = η »k'Sin θ mit dem Brecnungsindex des Prismas n^ ist,
genauer einen möglichen Wellenzahlwert der Wellen in dem
Leiter 1 entspricht. Da der Wert der Wellenzahl ß_ vom Winkel θ abhängt, kann der Wert des Winkels α so gewählt
v/erden, daß ße genau gleich dem Wert ß^ der Wellenzahl im
Leiter 1 ist, wie er in Fig.2 definiert ist. Damit vermieden
3 0 ; ■■ £ 3 h / (U 3
wird,daß die sich im Leiter 1 ausbreitende Energie nicht
durch den gleichen Vorgang vom Leiter 1 in das Prisma 30 übertragen wird, e#det dieses vorteilhafterweise dicht
beim Auftreffpunkt des Strahlungsenergiebündels 32 auf seiner Grundfläche mit einem Winkel γ »-der nicht über
liegt.
Zur Gewährleistung einer guten Energieübertragung kann schließlich auf das Prisma 30 ein Druck ausgeübt werden,
damit dieses gegen den Leiter 1 gedrückt "wird* Dieser
Druck ist durch einen Pfeil 39 symbolisch angegeben, und er kann an einem Punkt ausgeübt werdent der sieh auf einer
oben liegenden Facette des Prismas befindet«
Fig.5 zeigt eine andere Ausführungsform einer forrichtung
zum Ankoppeln der Welle mit der Grundfrequenz ω an den Leiter des hier beschriebenen Frequenzwandler. Bei dieser
Vorrichtung wird von einem Phasengitter Gefoi»auoh gemacht.
Diese Figur 5 zeigt: Die in Fig.1 dargestellte Anordnung
aus einem Leiter 1 und einer Schicht 2 aus Metall auf einem Träger 3, ein auf dem Leiter 1 angebrachtes Phasengitter
40, das einfallende Lichtstrahlungsenergiebündel 32 und
das sich im Leiter 1 ausbreitende Strahlungsenergiebündel
Das Gitter 40 ist beispielsweise ein holographisches Phasengitter,
das in einem zuvor auf dem Leiter 1 aufgebrachten lichtempfindlichen Material aufgezeichnet ist. Das von
einem solchen Gitter gebeugte Strahlenbündel (der Ordnung p) ist durch seinen Austrittswinkel θ gekennzeichnet, der
vom Einfallswinkel θ des Strahlungsenergiebündels 32 derart abhängt , daß gilt:
= η · sin9 + p«jr
3 Q 9 8 8 6 / iU 8 β
in diesen Gleichungen sind: eu der Brechungsindex des Leiters
nQ der Brechungsindex des Mediums,
das die Anordnung umgibt, λ die Wellenlänge des Lichts in
Vakuum,
k= 2 π / χ die entsprechende Wellenzahl
und d die Teilung des Phasengitters ^O
Es sei bemerkt, daß n^k-sin© die dem gebeugten Strahlenbündel
der Ordnung ρ zugeordnete Wellenzahl in der Richtung OX ist, die die Ausbreitungsrichtung einer Walle in dem Leiter 1 ist.
Zur Erzielung einer Energieübertragung, die ausgehend vom einfallenden Strahlungsenergiebündel 32 im Later 1 ein
Strahlungsenergiebündel ergibt, dessen Wellenzahl gleich B1 nach der Definition von Fig,2 1st, genügt es, den Einfallswinkel
θ so auszuwählen, daß die Größe n^«k«sin9
gleich ß<j ist.
Es gibt auch andere Möglichkeiten, das Strahlenbündel mit der Grundfrequenz in den Leiter 1 einzuführen. Beispielsweise
könnte ein Ende des Leiters fortlaufend derart verkleinert werden, daß die Grenzflächen zwischen
Leiter und Luft und zwischen Leiter und Metall nicht mehr
parallel zueinander verlaufen, so daß das Strahlenbündel einfach durch Brechung durch die Grenzfläche zwischen dem
Leiter und Luft eingeführt werden kann. Diese verschiedenen Möglichkeiten können natürlich auch zum Entnehmen des harmonischen
Strahlenbündels aus dem Leiter 1 angewendet werden.
Fig.6 zeigt eine Anwendungsmöglichkeit des hier beschriebenen
Frequenzwandlers, bei der dieser als Modulator verwendet wird.
309886/(H8fi
Bei der dargestellten Anwendungsmöglichkeit wird "beispielsweise von der im Zusammenhang mit Fig.1 bechrie-
-benen Ausführung des Frequenzwandlers Qebrauch gemacht,
nämlich der AusfUhrungsform mit einem Träger 3, auf dem
nacheinander die Schicht 2 und die dielektrische lichtdurchlässige Schicht 1 aufgebracht sind. Die Schicht 2
besteht bei diesem Anwendungsbeispiel vorteilhafterweise aus einem elektrisch nicht leitenden Material wie Silizium,
damit in diese Schicht in einfacher Weise zwei an eine Spannungsquelle 70 angeschlossene Elektroden 61 und 62
so eingefügt werden können, daß sie den benutzten Bereich der Grenzfläche zwischen der Schicht 1 und der Schicht
einschliessen. Die Schicht 1 kann dabei aus Siliziumdioxid bestehen,
Im Betrieb wird zwischen die Elektroden 61 und 62 eine Spannungsdifferenz angelegt, die insbesondere in
der Schicht 1 ein elektrisches Feld erzeugt, das durch elektro-optische Wirkung eine quadratische Änderung des
Brechungsindex ri^ zur Folge hat.
Aus der Gleichung e = f (mi k, n^, ß, $<\2* ^10^ die
oben bereits erwähnt wurde, ist zu erkennen, daß bei einem gegebenen Leiter, d.h. bei e = konstant, die
Änderung des Brechungsindex n^ eine Änderung der Wellenzahl
β mit sich bringt.
Fig.7 zeigt die Änderungen der Wellenzahl ß in Abhängigkeit
von der Dicke e.. der Schicht 1 einerseits ohne elektrisches
Feld mit den Kurven 10 und 21 für die Grundwelle bzw. deren Harmonische und andrerseits mit einem elektrischen Feld
mit den Kurven 100 und 210. Die Kurven 10 und 21 treffen
sich im Punkt 22, der dem bestimmten Wert e^ dei» Dicke der
Schicht 1 entspricht, bei der die Wellenzahl und folglich die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Wellen für die .Grundwelle
3 Π -: P S^ / 0 A B P
und deren Harmonische den gleichen Wert hat, so wie es
fciFig.2 dargestellt ist. Die Kurven 100 und 210 treffen
sich in gleicher Weise im Punkt 220, bei dem die Grundwellen und deren Harmonische die gleiche Wellenzahl haben,
doch entspricht dieser Punkt 220 nicht dem gleichen Wert (e.|) der Dicke des Ausbreitungsmediums, was bedeutet, daß
bei einem Dickewert e.. die Wellenzahlen der Grundwelle und
ihrer Harmonischen nicht den gleichen Wert wie ohne ein elektrisches Feld haben und sich umsomehr voneinander unterscheiden,
je stärker das elektrische Feld E ist.
Auf diese Weise ist eine Anordnung zum Modulieren der harmonischen Welle durch einfache Änderung des an die
Elektroden 61 und 62 angelegten Potentials geschaffen worden. Die Grundwelle erfährt in gleicherweise eine
Amplitudenmodulation unter dem Einfluß dieses Steuerpotentials, denn es beeinflußt den ümwandlungswirkungsgrad.
Fig. 8 zeigt eine andere Ausführungsform des oben beschriebenen Modulators, bei dem die Elektroden 61 und 62 weggelassen
und und durch Elektroden 63 und 64 ersetzt sind; die Elektrode 63 ist dabei auf der Oberfläche der
dielektrischen Schicht 1 angebracht, während die Elektrode in die Schicht 2 eingefügt ist.
Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen bestimmt
die Länge der Elektroden in der Übertragungsrichtung der Wellen natürlich die Stärke der Modulationswirkung.
'M - .-■ <;- / Π 4 P
Claims (9)
- Patentansprüchei/ Wellenfrequenzwandler zur Erzeugung einer elektromagnetischen Strahlung mit der Frequenz ρ.ω , wobei ρ eine ganze Zahl mit einem über Eins liegenden Wert ist, aus einer elektromagnetischen Strahlung mit der Frequenz ω , dadurch gekennzeichnet,daß sich die Wellen in einem strahlenbrechenden Material (1; 51, 52) ausbreiten, das eine freie Fläche und eine mit einem anderen Material (2) in Kontakt stehende Fläche aufweist, die mit dem strahlenbrechenden Material eine harmonische Wellen erzeugende Grenzfläche bildet, daß an den Enden der Materialien Kopplungsvorrichtungen (10, 11) zum Einführen oder zum Herausführen wenigstens einer dieser Strahlungen angebracht sind, und daß die Dicke des strahlenbrechenden Materials derart gewählt ist, daß die Phasengeschwindigkeiten der Strahlungen längs des strahlenbrechenden Materials im wesentlichen gleiche Werte annehmen können.
- 2. Wandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das andere Material (2) ein Metali ist und daß das strahlenbrechende Material eine ' (1) ist.
- 3· Wandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die an federn Ende des strahlenbrechenden Materials angebrachten. Kopplungsvorrichtungen aus einem Prisma (30) bestehen, von dem eine erste Fläche auf das strahlenbrechende Material aufgesetzt ist, wobei die Strahlung mit der Frequenz ω derart gelenkt ist, daß ihr Einfallswinkel auf dieser ersten Fläche nach einer Brechung an einer zweiten Fläche des Prismas über dem Brechungsgrenzwinkel liegt, so daß die Einführung der Strahlung mit der Frequenz ι ω in das Strahlenbrechende Material über auf diese Weise geschaffene rasch abklingende Wellen erfolgt.309886/0486
- 4. Wandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopplungsvorrichtungen an jedem Ende des strahlenbrechenden Materials aus einem holographischen Phasengitter (40) bestehen, wobei die Einführung der Strahlung mit der Frequenz ω in dieses Material durch Angleichung dieser Strahlung an eine der von dem Gitter gebeugten Strahlungen erfolgt.
- 5. Wandler nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß das strahlenbrechende Material aus zwei übereinanderliegenden Schichten (51, 52) besteht.
- 6. Wandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß elektrische Modulations einrichtungen vorgesehen sind, die in dem strahlenbrechenden Material ein elektrisches Feld erzeugen, das für eine Amplitudenmodulation der übertragenen elektromagnetischen Strahlungen sorgt,
- 7. Wandler nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das andere Material (2) ein elektrisch nichtleitendes Material ist und daß die elektrischen Modulationseinrichtungen aus wenigstens zwei Elektroden bestehen, die die Grenzfläche wenigstens auf einem Teil des Übertragungswegs der Wellen einschliessen.
- 8. Wandler nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden in einer zu der Grenzfläche parallelen Ebene angebracht sind,
- 9. Wandler nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden übereinander angeordnet sind.309886/048R
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR7226711A FR2193990B1 (de) | 1972-07-25 | 1972-07-25 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2337810A1 true DE2337810A1 (de) | 1974-02-07 |
Family
ID=9102316
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19732337810 Pending DE2337810A1 (de) | 1972-07-25 | 1973-07-25 | Wellenfrequenzwandler |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3832567A (de) |
JP (1) | JPS4993033A (de) |
DE (1) | DE2337810A1 (de) |
FR (1) | FR2193990B1 (de) |
GB (1) | GB1409475A (de) |
Families Citing this family (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4111523A (en) * | 1973-07-23 | 1978-09-05 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Thin film optical waveguide |
US3867012A (en) * | 1974-04-29 | 1975-02-18 | Rca Corp | Novel lithium niobate single crystal film structure |
US3947131A (en) * | 1974-11-04 | 1976-03-30 | Gerhard Karl | Windshield soil detector |
US4125768A (en) * | 1974-12-18 | 1978-11-14 | Post Office | Apparatus for launching or detecting waves of selected modes in an optical dielectric waveguide |
US4165155A (en) * | 1978-03-27 | 1979-08-21 | International Business Machines Corporation | Amplitude modulation of light beam |
FR2471617A1 (fr) * | 1979-12-14 | 1981-06-19 | Thomson Csf | Dispositif optique non lineaire a guide d'onde composite et source de rayonnement utilisant un tel dispositif |
GB2146788B (en) * | 1983-09-20 | 1986-09-24 | Stc Plc | Prism coupling to flat waveguides |
GB8509491D0 (en) * | 1985-04-12 | 1985-05-15 | Plessey Co Plc | Optic waveguide biosensors |
GB2187566A (en) * | 1986-03-07 | 1987-09-09 | Philips Electronic Associated | Device for doubling the frequency of electromagnetic radiation |
JP2640452B2 (ja) * | 1986-07-07 | 1997-08-13 | 富士写真フイルム株式会社 | 光波長変換素子 |
JPS6344781A (ja) * | 1986-08-11 | 1988-02-25 | Sharp Corp | 高調波発生装置 |
GB2208016A (en) * | 1987-08-13 | 1989-02-15 | Chubb Electronics Ltd | Data carriers bearing holographic optical elements |
JP2693582B2 (ja) * | 1988-06-16 | 1997-12-24 | シャープ株式会社 | 波長変換素子 |
US4974923A (en) * | 1989-11-30 | 1990-12-04 | North American Philips Corporation | Gap tuned optical waveguide device |
US5046803A (en) * | 1989-12-08 | 1991-09-10 | North American Philips Corp. | Actively phased matched frequency doubling optical waveguide |
US5650230A (en) * | 1993-01-15 | 1997-07-22 | Wisconsin Alumni Research Foundation | Compressive strut for cryogenic applications |
DE19519891C2 (de) * | 1995-05-31 | 1998-10-29 | Bosch Gmbh Robert | Vorrichtung zum Betreiben eines Scheibenwischers |
US5640480A (en) * | 1995-08-07 | 1997-06-17 | Northrop Grumman Corporation | Zig-zag quasi-phase-matched wavelength converter apparatus |
FR2784185B1 (fr) | 1998-10-06 | 2001-02-02 | Thomson Csf | Dispositif pour l'harmonisation entre une voie d'emission laser et une voie passive d'observation |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3584230A (en) * | 1969-01-24 | 1971-06-08 | Bell Telephone Labor Inc | Light wave coupling into thin films |
SE364371B (de) * | 1969-01-24 | 1974-02-18 | Western Electric Co | |
US3655993A (en) * | 1970-07-10 | 1972-04-11 | Bell Telephone Labor Inc | Optically rotatory dielectric-guided parametric oscillators |
US3674336A (en) * | 1970-08-28 | 1972-07-04 | Bell Telephone Labor Inc | Light wave coupling into thin film light guides with bragg type gratings |
-
1972
- 1972-07-25 FR FR7226711A patent/FR2193990B1/fr not_active Expired
-
1973
- 1973-07-20 US US00381094A patent/US3832567A/en not_active Expired - Lifetime
- 1973-07-23 GB GB3508273A patent/GB1409475A/en not_active Expired
- 1973-07-25 DE DE19732337810 patent/DE2337810A1/de active Pending
- 1973-07-25 JP JP48083253A patent/JPS4993033A/ja active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB1409475A (en) | 1975-10-08 |
JPS4993033A (de) | 1974-09-04 |
FR2193990A1 (de) | 1974-02-22 |
FR2193990B1 (de) | 1976-01-16 |
US3832567A (en) | 1974-08-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2337810A1 (de) | Wellenfrequenzwandler | |
DE2804105C2 (de) | ||
DE2812955C2 (de) | ||
DE69628957T2 (de) | Wellenlangenumwandlungsvorrichtung mit einem nichgebeugten Strahl | |
DE1541725A1 (de) | Magisches Tee mit Gitter | |
DE2459762A1 (de) | Geriffelter optischer wellenleiter | |
DE2033860A1 (de) | System und Verfahren zur Lichtmodulation | |
DE2142263B2 (de) | Lichtwellenkopplungsanordming in DünnfUm-Lkhtleiter | |
DE3443863A1 (de) | Element mit lichtwellenleitern und verfahren zu dessen herstellung | |
DE2606526A1 (de) | Optische parametrische einrichtung | |
DE2303078C3 (de) | Lichtmodulationselement | |
DE2619327C2 (de) | Elektrooptischer Schalter | |
DE2522338C3 (de) | Vorrichtung zur Erzeugung von kohärentem licht | |
DE60030795T2 (de) | Modulator für optisches Drucken | |
DE2359797C3 (de) | Schaltbare optische Wellenleitereinrichtung | |
DE1639045A1 (de) | Optischer Modulator | |
DE1283963B (de) | Verfahren zur steuerbaren Richtungsablenkung optischer Strahlung, insbesondere von Laser-Strahlung, und Vorrichtung zur Durchfuehrung desselben | |
DE3346058C2 (de) | Optischer Frequenzumsetzer und damit ausgestattetes Gyrometer | |
EP0915353A2 (de) | Anordnung aus optischen Wellenleitern | |
DE2002490A1 (de) | Lichtwellen-Kopplungsanordnung | |
DE2021204C3 (de) | Vorrichtung zur Beugung von Licht mittels Schallwellen | |
DE2758876A1 (de) | Vorrichtung zur frequenzumsetzung von kohaerentem licht | |
WO1998018045A1 (de) | Bragg-modulator | |
EP1927884B1 (de) | Vorrichtung zur Erzeugung eines Bessel-Lichtstrahlenbündels mit wenigstens einem elektrooptischen Element | |
DE1927734A1 (de) | Vorrichtung zum Messen der Dauer von sehr kurzen Lichtimpulsen,beispielsweise Laser-Impulsen |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OHN | Withdrawal |