DE2431976A1 - Akusto-optisches filter - Google Patents

Description

Patentanwalt·

.ig. Leinweber
nn. 2·γ:»π crmana

Dir.-ia;.. V. V.'äng
8 München 2,
Tel. 260388Θ

[I JUU 1874

MlTStTSHITlELECTEIC INDUSTEIiL CO., LTD. Osaka, Japan

llcuato-op tische s Pil te r

Die Irfindung bezieht sich auf ein optisches filter zum Entnehmen το η Lichtstrahlen einer arbiträren Wellenlänge aus den Einfallsstrahlen durch eine geeignete in de rung der frequenz Ton Ultraschallwellen und insbesondere auf ein akusto-optisches Filter dieser Art, bei dem die Spektralbreite der durchgelassenen Strahlen durch eine entsprechend· änderung des Einfallswinkels der Lichtstrahlen verändert werden kann.

Zur IeSchreibung der Irfindung sei auf die beigegebenen Zeichnungen Bewag genommen. Sarin «eigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung zur KrI au te rung des Aufbaus sines herkömmliehen akusto-optischen Filters)

Fig. 2 und 3 lehnliniendiaframae eine· akusto-optischen Materials}

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Fig. 4. eine schemata.sehe Darstellung einer Grundausführungsform des erfindungsgemäßen akusto-optischen Filters;

Fig. 5 ein Kennliniendiagramm der Filters der Pig. 4ί

Fig. 6a, 6b und 6c graphische Darstellungen der lellenrektorbe Ziehungen zur Yeranschaulichung der Unterschiede zwischen dem erfindungsgemäßen Tilter und den herkömmlichen Filtern;

Fig. 7 eine schema ti sehe Darstellung zur Erläuterung des Prinzips akusto-optiseher Filter, die auf der acheenfernen Anisotropie beugung be ruhe η ι

Rg. 8a und 8b eine schematisierte perspektiTische Ansicht und eine schematisierte Quer schnitt »an eicht einer dispersionsfreien Ausfuhrungsform des erfindungsgemäßen akusto-optischen Filterst

Fig. 9 eine schematisierte Querschnitt »ansicht einer Ausführungsfora des erfindungsgemäßen akusto-optischen Filtere mit gesteigerter Wechselwirkung)

Fig. 10 eine graphische Darstellung der Beziehungen, die zwischen dem zwischen der Wellenf rontnormalen und der Kristallrichtung gebildeten Winkel und der Ausbreitungsrichtung einer ultraschallwelle bestehen; und

Fig. 11 eine Querschnittsansicht einer weiteren Aasführungefora des erfindungsgemäßen akusto-optischen Filters mit gesteigerter Wechselwirkung.

In den Figuren sind ähnliche Teile jeweils mit den gleichen Be zufs zahle η Terse he η.

Die herkömmlichen akusto-optischen Filter können grob in zwei Klassen unterteilt werden} die eine dieser Klassen wäre als die der Kollinearfilter zu bezeichnen und die andere als die der nichtkollinearen Filter. Beim Kollineartyp handelt es sich um ein akustoop tische s Filter, das auf der Te rwendung eines optisch anisotropen Mediums Beruht, in dem das Licht und die Ultraschallwellen sich in der gleichen ftehtunf fortpflanzen, so daß es zu einer Wechselwirkung kommt. Der Typ des nichtko 11 ine are η Filters wurde zuerst το η

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I.C. Chang in CLEA (Conference on Laser Engineering and Applications) der IEEE OSA im Jahre 1973 beschrieben und es handelt sich hierbei um ein aku β to-optisches Filter, das aus einem isotropen oder anisotropen Medium besteht, in dem sich die Ultraschallwellen eines hohen Frequenzbereichs oberhalb einiger hundert Megahertz fast senkrecht zum einfallenden Licht ausbreiten, wodurch eine Wechselwirkung eintritt.

Der Typ des Kollinearfilters soll beispielhaft anhand der Fig. 1 beschrieben werden. In Fig. 1 ist ein sog. optisches Durchlaßfxlter 1 dargestellt, bestehend aus einem akusto-optischen Medium 2 und einem piezoelektrischen Oszillator 3· In dem piezoelektrischen Wandler 3 *.lrd ein elektrisches Signal in ein akustisches Signal umgewandelt. Die so erzeugten Ultraschallwellen 4 breiten sich in dem akusto-optischen Medium 2 aus, werden an einer Endfläche 11 reflektiert und in Ul traschall transrer sal wellen 5 umgeformt, die sich in dem Medium 2 fortpflanzen. Ein Einfallslichtstrahl 6 wird in einem Polarisator 13 linear polarisiert und an der Medienfläche gebrochen, so daß man einen Lichtstrahl 7 erhält, der eich in dem Medium 2 entlang der gleichen Geraden fortpflanzt wie die Ultraschallwellen 5«

Falle für Ul traschall transversal wellen mit einer Frequenz f und einer akustischen Geschwindigkeit τ, die sich entlang der gleichen Geraden fortpflanzen wie ein Lichtstrahl der Wellenlänge λ im Vakuum, die durch die folgende Gleichung (l) ausgedrückte Beziehung gilt und falls es eine photoelektrische Konstante gibt, welche die beiden Arten Ton Wellen miteinander verknüpft, so wird ein Beugungplichtstrahl erzeugt, dessen Polarisation gegenüber der des einfallenden Lichts um 90° gedreht ist.

^fa - ^v(ⁿi - ⁿd>/* (!)

worin n_± und n_d die B rechung si ndiies für den Einfalls- und den Beugungslichtstrahl bezeichnen.

Der an einer Endfläche 12 austretende Lichtstrahl teilt sich in einen gebeugten Strahl 9 und einen nichtgebeugten Strahl 8 auf. Der nichtgebeugte Strahl 8 wird in einem Analysator 14 absorbiert, der rechtwinklig zu dem Polarisator 13 angeordnet ist. Der

Analysaior

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- 4 Analysator 14 läßt also nur den Beugungslichtetrahl 9 durch.

Wie aus Gleichung (l) zu entnehmen iet, erfolgt bei einer Änderung 4er Frequenz f d«r Ul traechall wellen eine Abstimmung auf Licht einer deaentsp rechende η Wellenlänge. Aufbauend auf diesen Torgängen kann ein Filter geechaffen werden, das zum Entnehmen eines Lichtstrahls Ton arbiträrer Wellenlänge beispielsweise aus den Strahlen des weißen Lichts geeignet ist. Filter dieser Art bezeichnet man als akusto-optische Filter.

Bei optischen Filtern die »er Art erhält man eine Maximale Helligkeit des Beugungelichts bei einem Ultraschallwelleneingang F , ausgedrückt durch

P « *².A/(2-L²-H.) (2)

worin % die Wellenlänge des Lichts im Takuum bezeichnet, während mit L diejenige Länge bezeichnet sei, in der es zu einer Wechselwirkung zwischen Licht und Ultraschallwellen komiit, mit A die Querschnittε-fläche des Ultraschallwellenfluss·s bei der¹ Ausbreitung in dem Fortpflaazungsnediua und ait Ms die Zifferngüte, welche die Beugungsleistung wiedergibt, die vorzugsweise so groß wie möglich ist und die je nach den verwendeten akusto-optischen Medien sehr unterschiedlich sein kann. So belaufen sich beispielsweise die Werte für das in akusto-optischen Filtern an häufigsten benutzte Calciunaolybdat (CaMoO.) und für Quarz auf 2,0 bzw. 0,15 χ 10 sec^/g. Der Ultra-■challwelleneingang ρ hat also für die beiden Kristalle die

Sr M Sl X

hohen Werte 1 w/nm und 13,3 w/bb, falls L « 1 cm und *. « 6328 A. Ein Wert für P^ ^^^ in dieser Höhe kann su einer starken Wärieentwicklung und zu einer Beschädigung der Bauelemente führen und es ist darüber hinaus auch eine starke Steuerleistungsquelle erforderlich. Bei einer für die Praxis gedachten Torrichtung ist dies ungünstig.

He apektralbandbreite BW d» β Beugungslichtstrahls läßt sieh im Fall der Liohtfilterung Bit Ultraschallwellen einer einzigen Frequenz annähernd durch Ue Gleichung

IW - 1/ (An-L) (3)

ausdrücken. Mit anderen Worten, die Bandbreite ist der Doppelbrechung

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ohung An und der beiderseitigen Interferenzlänge L lunge kehrt proportional. Pur das obenerwähnte Calciummolybdat oder für Qiarz liegt die Spektralbreite bei einem etwa 3 om langen Kristall bei ungefähr 10 A. Will *an die Spektralbreite ändern, so gibt es nur die Möglichkeit, die Länge des Kristall· anders xu wählen. Die ¥il te reigenschaften sind ni thin bei einem akusto-optischen Filter rom Zoll ine ar typ festgelegt. Soll beispielsweise also aus einem Strahl weißen Lichts mühelos ein heller Beugungslicht strahl entnommen werden können, obwohl die Spektralbandbreite weit sein kann, so miß der Kristall in der Länge TSrkürzt werden. Wie aus der Gleichung (2) herrorgeht, muß die akustische lingangsleistung, d.h. letstlioh also die elektrische Xingangsleistung bei einer Verkürzung der Länge des Kristalls im Verhältnis umgekehrter Proportionalität zur Iristallänge erhöht werden.

Anderseits wird ein großer Kristall benötigt, wenn die Spektralbreite auf etwa 1 A begrenzt werden soll. Große Kristalle mit guten optischen eigenschaften sind indessen nur schwer erhältlich. Hier liegt einer der Mängel des optischen Kollinearfilters.

Im Fall der Wahl einer beliebigen wellenlänge im Bereich des sichtbaren Lichts (0,4 bis 0,7 um) ist für die beiden Kristalle ein breites Frequenzband der Ultraschallwellen von 29 bis 90 MEz oder Ton 50 bis 94 KHs erforderlich. Wegen der Bandbegrenzung des Wandlers selbst kann das gewünschte Frequenzband in seiner Gesamtheit nicht mit einem einzigen piezoelektrischen Vibrator durchgefahren werden. Auch liegt dieses Frequenzband der ultraschallwellen für andere Kristalle sehr hoch, so beispielsweise für Lithiumniobat (LiNbO₅) oder Bleimolybdat (pbMoO J, nämlich über einigen hundert Megahertz. In einem solchen Fall bereitet die Herstellung der Steuerleistungsquelle und des Wandlerelements Schwierigkeiten.

Is soll nun auf die Ton I.C. Chang beschriebenen niohtkellinearen Filter näher eingegangen werden.

Bei diesem Filter typ bedient man sich im Aufbau eines optischen Filters der Tatsache, daß das Frequenzband bei einem festliegenden Unfall β winkel θ der Lichtstrahlen infolge der Abweichung Tom Braggsohen Winkel bei einer bestimmten Wellenlänge % des einfallenden Liehts im Bereieh hoher Frequenzen schmal wird, wie dies die

Gleichung

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-G-

Gleichung (4) au« drückt, und daß eine Frequenz f der Ultraschall wel len, für di· der Braggsche linkel mit dem Einfallswinkel übereinstimmt, für eine andere Lichtwellenlänge t unterschiedlich ausfällt

Δί*1,8 n_o τ² co«e_o / X_of_QL (4)

MLt η . η. und f , f, sind hier die Brechungsindize« des Fortpflan-

Ol Ol

zungsmedium« bei den Liohtwellenlangen 1_q und ^ bzw. die Ultraschallwelle nfraquenz· η bezeichnet, die bei diesen Wellenlängen dem Braggschen Winkel θ entsprechen.

Sie Spektralbreite des durchgelassenen Lichtstrahls wird schmaler und die Farbreinheit besser, wenn Af kleiner wird. Das Fortpflanzungsmedium soll also -vorzugsweise einen kleineren Brechungsindez haben und die akustische Geschwindigkeit soll vorzugsweise geringer sein. Für den Fall der Benutzung der Bichtung der-geringsten akustischen Geschwindigkeit in einen Faratellur!t-linkristall findet sioh so beispielsweise die Angabe, daß sioh bei einer Inderung der Ultrasehall Wellenfrequenz von 300 MHs auf etwa 4OO HHz die gewählte Lichtwellenlänge το η 6328 A auf 4880 A ändert, wobei sioh die Spektralbreit· bei 6328 A auf 30 A beläuft. Der Wert für Af beträgt hier-BSi 0,8 IfEs bei 300 HHx.

Bei einen niohtkollinearen akusto-optischen Filter dieser Art ist selbst bei eines Fortpflanzungen«diuH mit einer akustischen Geschwindigkeit, die sich nur auf ein Drittel bis ein Fünftel der üblichen belauft, wie dies beispielsweise bein Parate Huri t der Fall ist, eine Durohsteuerung mit Ultraschallwellen hoher Frequenz erforderlich, etwa über 300 HHz. Andere Materialien erfordern natürlich noch höher« Frequenzen. Die Herstellung einer Steuerleistungsquelle und ein·« piezoelektrischen Oszillators bereitet daher Schwierigkeiten. Auch ist die Dämpfung der Ultraschallwellen bei so hohen Frequenzen stark und belauft sich beispielsweise auf etwa 3 dB/om bei 100 HHs und auf 27 dl/om bei 300 HHz. Is ergeben sieh mithin in der Praxis erhebliche Unzulänglichkeiten etwa hinsichtlich der Wärmserzeugung in einen solchen Bauelement und hinsichtlich der Notwendigkeit

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- 7 der Begrenzung des Strahl durchme see rs des Lichtstrahls.

Wie den obigen Ausführungen zu entnehmen 1st, sind die herkömmlichen akusto-optischen mter noch mit zahlreichen Mängeln behaftet.

Durch die Erfindung wird ein sehr zweckdienliches nichtkollineares akusto-optisches Filter geschaffen, mit den im Bereich niederer Frequenzen gearbeitet werden kann, so daß die Mängel der herkömmlichen Filter hierdurch ausgeschaltet werden.

Bei den erwähnten herkömmlichen akusto-optischen Filtern, und zwar "bei den Kollinearfiltem wie auch bei den ffichtkollinearfiltern, wird zwar auch mit der Erscheinung der Braggschen Anisotropiebeugung gearbeitet, soweit diese in einer fast aohaparallelen Richtung auftritt, doch bedient man sich im lahme η der Erfindung der Erscheinung der Bragg-Beugung, die in Sichtungen schräg zur optischen Achse auftritt, wie dies besonders beim Paratellur!t-Einkristall der Fall ist, (was in folgenden als aehsenferne Braggsche Anisotropiebeugung bezeichnet sei), und es wird ein für die Praxis geeignetes akusto-optisohes Filter geschaffen, das auf dem Prinzip der Hchtkollinearität beruht.

Der Paratellurit-Einkri stall ist'für seine hohe Güteziffer Ton 793 ι 10~ mc /g bekannt, wenn sich eine UltraschalltransTtrsalwell· mit der Tersehiebungsrichtung <IlO> entlang der <L10>Richtung fortpflanzt und ein einfallender Lichtstrahl entlang der <001> -Uchtunf, und es ist weiter bekannt, daß es sieh ua einen optisch aktiTen Kristall »it ausgeprägter optischer Aktirität für Lichtstrahlen «it Fortpflanzung entlang der -400]>-üohtung handelt. Falle anderseits für die Üehtung seakreeht zur fellenfrent zwei Phasengeschwindigkeiten des Lichts bestehen, wird die mit Hilfe der Ultraschall transversal welle herbeigeführte Lichtbeugung allgemein als Braggsohe Anisotropiebeugung be ze lehnet, da Einfalls- und Beugungswinkel 4·s Lichts unterschiedlich sind. Die Mindestfrefuenz für die Herbeiführung dieser Er sehe inuag ist f in Gleichung (l). An diesem Punkt sind der Einfalls- und der Beugungewinkel des Lichte in bezug auf die Ultraschallwellenfront 90° und -90°. Eb ist bekannt, daß sich diese Winkel bei einer Erhöhung der Frequenz in der in Fig. 2

gezeigten

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— 8 —
gezeigten Weise ändern. In Fig. 2 ist die Frequent; f_Q der durch

gegeben» Wert. Bei die ear Frequenz erreicht der Einfall «winke 1 ein llinimu*. Der itLniaalwinkel, bei dem der Einfall «Winkel in bezug auf die Ultraschallwellenfront bei etwa einigen Grad liegt, kommt bei der bekannten Beugungserscheinung beim »llurdioxid in Anwendung. Die« eei ia folgenden als achaennahe Braggsche Inisotropiebeugang bezeichnet.

Im Rahmen der erfinderischen Bemühungen wurde festgestellt, daß eich di· Frequenzabhängigkeit des Einfalls- und BeugungswinkeIs bei der wechselseitigen nichtkollinearen Beeinflussung von Licht und Ultraschallwellen in einem Paratellurit-Binkristall in der in Pig. 3 gezeigten leiee ändert. Bei zirkularpolarisiertem Einfallslicht sind also bei der gleichen Frequenz zwei Braggsche Winkel gegeben. In Fig. 3 entsprechen die Bezugseymbole Θ., und Q _Λ dem Einfallswinkel

X-L oil

und dem Beugungewinkel der Fig. 2, und 6.„ und θ,_ bezeichnen die betreffenden winkel, die gefunden werden, wenn sich das einfallende Licht und das Beugungslicht in einer Sichtung abseits der optischen Achse fortpflanzt, ffi.es sei im folgenden also als acheenferne Braggeche Anisotropiebeugung bezeichnet.

Über die obigen Eigenschaften hinaus konnten im Rahmen der erfinderischen Bemühungen auch noch weitere bislang unbekannte Tatsachen festgestellt werden. So ist zunächst zu bemerken, daß die Güteziffer für die Beugungsleietung im Paratellurit-Einkristall für zir-

•to T

kularpolarisiertes Licht den wert Ton etwa 1200 ι 10 see /g annimmt, was etwa das Anerthalbfache des Werte für geradlinig polarisiertes Licht ausmacht. Für linearpolarisierteβ Einfallslioht mit einem Einfallswinkel, der in bezug auf die optische Achse außerhalb des Kristalls im Bereich bis etwa 5 ffrad liegt, beträgt die Güte ziffer anscheinend 600 bis 800 χ 10~¹⁸ ββο'/g und die Helligkeit des Beugungelichte kann sich maximal nur auf 50 Prozent derjenigen des einfallenden Lichts belaufen. Zweitens aber ist zu erwähnen, daß bei einem Einfallswinkel, der um mehr als 10 Grad von der optischen Achse abweioht, selbst für 1 ine arpolarieierte β Einfallelicht eine Beugungsleistung Ton annähernd 100 Prozent erzielt werden kann, und daß sich

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- 9 die Güte ziffer ebenfalle auf etwa 1200 ι 10~ seoVfif belauft.

Die Erfindung baut auf den genannten neuentdeckten Erscheinungen im Paratellurit-Einkrietall auf.

Die Irfindung hat zur luf gäbe , ein akusto-optischee RLlter mit hoher Leistung zu schaffen, das zum Betrieb im Bereich niederer Frequenzen geeignet ist.

DLe Irfindung hat weiterhin zur Aufgabe, ein akusto-optische β filter zu aohaffen, das zur Li oh tab Stimmung im siohtbaren Bereich mit Ultraschallwellen in einer schmalen Bandbreite geeignet ist.

Des weiteren hat die Erfindung zur Aufgabe, ein akustoop tische s Tilter zu aohaffen, bei dem die maximale Beugungeleistung a oho η bei einem se hi geringen Ultraschallwelle neingang erzielt werden kann, wobei als Fortpflanzungsmeiium ein Paratellurit-Ünkristall Verwendung findet.

Is soll nun unter Bezugnahme auf die beigegebenen Zeichnungen eine bevorzugte Ausführungsform beschrieben werden.

In flg. 4 ist ein Tilter 21 ait einem Par ate llurit-Einkristall 22 und einem Ultraschallwellenwandler 23 dargestellt, der an einer (lio)-Fläche des Paratellur!t-Unkristalle angebracht ist (d.h. an einer Tläche senkrecht zur <L10>-Sichtung). Der Wandler wandelt ein elektrisches Signal 25 in Ultraschallwellen 24 um, die sich in dem Kristall entlang der durch den Pfeil 26 bezeichneten Bichtung fortpflanzen. Ein Lichtstrahl 27 strahlt mit einem Xsigungswinkel (θ.) von mehr als etwa 10 Grad gegen die Ultraschall wellenfront 28 in den Kristall ein. Ferner sind ein Polarisator 29, ein Analysator 30 und Beugungelicht strahle η 31 dargestellt.

In dem Para tellur! t-Einkristall wird linearpolarisierte* Licht, das parallel zur optischen Achse einfällt, infolge der ausgeprägten optisohen Aktivität in zwei zirkularpolarieierte Liohtstrahle η mit Polarisationsdrehung im Uhrseigersinn bzw. entgegen dem Uhrzeigersinn aufgeteilt, die sieh in dem Kristall fortpflanzen. Doch sind diejenigen Lichtstrahlen, die sieh in einer um mehr als etwa 5 Grad gegen die optische Aehee geneigten Sichtung in dem Kristall

fortpflanzen

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fortpflanzen, nicht zirkulär polarisiert, sondern in Annäherung an die lineare Polarisation elliptisch polarisiert. Bo pflanzt sieh beispielsweise Licht der Wellenlänge 6328 1, das mit einem Einfallswinkel Ton 18° gegen die optische Aohse außerhalb des Kristalle eingestrahlt wird, mit einem Unfallswinkel Ton etwa 8° in dem Kristall fort. Sie Uliptizität liegt in diesem Tall bei etwa O_to6. Ist die Unfallspolarisationsrichtung die <L10>-Sichtung, so beläuft sich das HelligkeitsTsrhaltnis des Lichts alt Polarisationsdrehung im Uhrzeigersinn zu dem mit Polarisationsdrehung entgegen dem Uhrzeigersinn auf 300 zu 1. Man kann also' daTon ausgehen, daß sieh in dem Kristall nur das Licht der einen Polarisation fortpflanzt. Ferner belief sieh die Güte ziffer der Beugungsleistung in diesem Pail auf etwa

—1 ft ^

1200 χ 10 se cVg, wie den MeBergebnissen zu entnehmen war, was immer noch ein ebenso hoher Wert ist wie beim zirkularpolarisierten Licht, das sich entlang der optischen Achse fortpflanzt.

Fig. 5 gibt die Beziehungen wieder, die zwischen der Frequenz und dem Unfall swinkel (außerhalb des Kristalls) bestehen, der für Terschiedcne Lichtwellenlängen dem Braggsohen Winkel entspricht, lie aus Fig. 5 zu entnehmen ist, werden mit Ultraschallwellen ton 21 MEz und 30 KHz die Lichtwellenlängen 6328 A und 4680 A gewählt, wenn der Einfallswinkel auflerhalb des Kristalls auf eine Ieigung τοη 20 Grad gegen die optisch· Achse festgelegt ist. Wird der Unfallswinkel auf 50 Grad festgelegt, so können die Liohtwellenlängen 6328 A und 488Ο A mit Ultraschallwellen -von etwa 50 MHz und 70 MHz entnommen werden. In Tabelle 2 sind die Beziehungen zwischen dem Einfallswinkel, der Frequenz und der Qpektralbandbxeite zusammenfassend dargestellt.

Tafeelle

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Tab·lit 2

Beziehungen zwischen dem Einfallswinkel und der Ul tr aschall we lie nfrequens für Lieht der Wellenlänge 6328 Α} Kristallänge 1 cm

Unfall ninkel	innen	Frequenz	(MHa)	Spektralbreite des
außen	8° 40·	(MHi)	0,37	Durehliehti (l)
20°	13°	22	0,25	106
30ö	16° 30·	32	0,2	49
40°	19°5O'	42	0,16	30
50°	22°30'	50	0,145	21
60°	24°40'	56	0,13	16
70°	30°	61	0,10	14
-	74	8

lie Unterschiedlichkeiten zwischen dea erfindungegeeäßen aku β to-op tische η Filter, da β auf der Ausnutzung der ach senf· men Braggechen Anisotropie beugung beruht, dem herkömmlichen akustooptischen Kollinearfilter und dem handeleüblichen niohtkollinearen akusto-optischen Filter sind leicht verständlich zu machen, indem man sich die Wechselbeziehungen zwischen den Wellenvektoren der akustischen Vollen (K ), des einfallenden Lichts (K.) und des Beugungslichts (l ) vergegenwärtigt.

Zur Hervorbringung der aoheenfernen Braggschen Beugung nuß der in Fig. 6c dargestellten Wellenvektorbe Ziehung Genüge geleistet werden. Ausgedrückt werden die Wellenvektoren durch

K'

_*. 2TIf

it ι =—s

a v

(6)

Mit O₁ und n₂ sind hier die Bre ehungeindi ze β für den außerordentlichen und den ordentlichen Strahl bezeichnet, wenn die Liohtwellenfrontnoraale um O₁ und θ₂ gegen die optisch· Ach·· geneigt ist, wobei diese Breohungsindizes durch die folgenden Gleichungen auszudrücken sind:

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2 2 θ —ο C.

IL = η (ΐ + 2(Tcos Ö ) + £ ^sin ®χ

2 / „' 2_ή ν
η_ - η (1 - 2dcos θ₂)

In den Gleichungen (6) und (7) bezeichnet -X_q die Wellenlänge des Lichts im Vakuum, mit f ist die UltraeehallWellenfrequenz bezeichnet, mit τ die akustische Geschwindigkeit in dem Fortpflanzungsmedium, mit η und η sind die Brechungsindizes für den ordentlichen und für den außerordentlichen Strahl in dem Medium bezeichnet und mit 2/ die Brehungskonstante , bestimmt für den Fall der optischen Ak ti Ti tat des Mediums. Das Symbol i be zeichnet einen lellenrektor.

Sen Einfalls- und Beugungswinkel für die achsenferne Braggsche Anisotropiebeugung kann man aus den Gleichungen (6) und (7) jeweils al· größere Auflösung nach θ erhalten, die den folgenden Gleichungen (θ) ent spricht ι

COB Θ- = — COB Θ,

Ein Ausdruck für eine Häherungslösung nach Q wäre

worin Δη die Doppelbrechung bezeichnet.

In einem akusto-optischen «.lter ist der Einfallswinkel Θ. festgelegt und die Ul tra schallwelle nfre que ns f wird zur Abstimmung vonire rändert.

In TLg, 6a, 6b und 6c sind die Wellenvektorrelationen für das Eollinearfilter, das handeleübliehe nichtkolliiwar· Filter und das erfindungsgemäße nichtkollineare Filter wiedergegeben. Beim KoI-linearfilter »ind der akutüeoh« lelleavektor (K ) und di· Lieh trektoren (k^, k_d) einander parallel. Bei dem handelsüblichen Filter liegen die Fortpflanzungsrichtungen für das einfallende Lieht und das

Beugimgsli ch t

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Beugungslicht (k_±, k_d) auf der entgegengesetzten Seite der Wellenfront der akustisehen folie in annähernd gleichen Winkeln (dies entspricht der Braggschen Anisotropiebeugung in isotropen Ifedien). Bei dem erfindungsgemäßen akusto-optischen Filter liegen demgegenüber die Portpflanzungsrichtungen für das einfallende Licht und für das Beugungslioht (k^, k^) auf der gleichen Seite der Wellenfront der akustischen Welle und ferner sind auch der Einfallswinkel β_± und der Beugungswinkel Θ, nicht gleich. Ein weiteres Merkmal dee erfindungsgemäßen akusto-op ti sehen Filters liegt in der Ausnutzung einer transversalen akustischen Welle. Sie Erscheinung der achsenfernen Braggschen Anisotropiebeugung ist phänoaenologisoh nur bei Quarz als weite Winke !verzweigung infolge einer akustischen Longitudinal welle beobachtet worden. Beim Faratellurit tritt dies« Erscheinung hingegen nicht bei akustischen Longitudinal welle η auf, sondern bei akustischen Transversal wellen. Insbesondere iet für ein akusto-op ti sehe β Filter die ach senf erne Braggsohe Anisotropiebeugung unter Verwendung von Wellen mit Schwingungenrse tzung entlang der <110>-Bichtung und Fortpflanzung entlang der <L10>-Richtung sehr gut geeignet.

Ein weiterer wesentlicher Unterschied gegenüber den bekannten akusto-optischen Filtern vom gleichen nichtkollinearen lypus liegt in dem Frequenzbereich der Ultraschallwellen. So genügt beispielsweise im Fall der Verwendung von faratellurit bei dieser Ausführungsform schon eine Ultraschallwellenfrequenz το η etwa 30 MHz« um eine Spektralbandbreite des Lichte von 20 A bei 6328 A zu erzielen, wohingegen für das handelsübliche Filter mit ähnlichen Abmessungen eine Ultraschallwellenfrequenz von etwa 270 MEz benötigt wird (also mehr als das Fünffache der Frequenz, die im Bahnen der Erfindung erforderlich ist). Ein Ultraschallwellengenerator mit einer so hohen Frequenz ist nur sehr schwer herzustellen.

Wie aus der obigen Beschreibung hervorgeht, bestehen zwischen dieser Aueführungsfora des erfindungsgeaäßen akusto-optischen Filters und den herkömmlichen Filtern sehr weitgehende Unterschiede, und es werden die folgenden Wirkungen hervorgebracht, wenn ein geeignetes Material wie beispielsweise ein Paratellurit-Binkristall verwendet wirdt

±1 4098 84/1138

a) Lie Durohsteuerung kann schon mit einem elektrischen Leistungseingang erfolgen, der sich nur auf etwa 1/6OO beläuft, -verglichen mit dem entsprechenden lert für CaMoO.» also für jenes Material, das bei den herkömmlichen Torrichtungen oftmals in Anwendung kam. Dies ermöglicht eine Miniaturisierung der Torrichtung sowie eine Terainfachung der Steuerschaltung und "bietet weiterhin die Gewähr für gleichbleibende Betriebseigenschaften, da die Wärmeerzeugung in der Torrichtung nur gering ist.

b) Sie Spektralbandbreite des durchgelassenen Lichts kann willkürlich verändert werden, indem man den Einfallswinkel ändert. Auch hei einem kleinen Kristall lassen sich ohne weiteres Spektralbreiten von einigen Angström bis zu einigen hundert Angstrom erzielen.

c) Der für die Entnahme von Licht im sichtbaren Lichtbereich erforderliche Frequenzbereich der ultraschallwellen ist so schmal, daß eine Vereinfachung der Steuerschaltung und eine Durchsteuerung nit einem einzigen Wandler ermöglicht wird.

d) Sie Ireiberfrequenzen liegen in einen relativ niederen Frequenzbereich unter etwa 100 MHz, so daß die Herstellung des Wandlers und einer Steuerschaltung keine Schwierigkeiten bereitet.

β) Sie Torrichtung hat eine einfache Form, was ebenfalls die Herstellung erleichtert.

f) Im Fall der Verwendung ein·8 Paratellurit-Einkristalls erstreckt sich der Bereich der optischen Durchlässigkeit το η 0,35 bis 5 Jim· la Vergleich zu CaMoO, wird daher die Lichtfilterung kürzerer Wellenlängen ermöglicht.

Di· Se Schreibung bezieht sich im Obigen auf eine Ausführungsform, bei dir ein Paratellurit-Sinkristall Tor ge sehen ist, was als die zweckdienlichste Anwendung des Erfindungsgedanke ns zu betrachten ist, doch kann die Erfindung wirksam auch auf andere Materialien Mit op ti sober Aktivität Anwendung finden, beispielsweise für ^iarz. Bei Verwendung von Quarz beläuft sieh der Einfallswinkel des Lichts bei» Arbeiten.mit linearpolarisiertem linfallslicht vorzugsweise auf etwa 60 Grad, bezogen auf die optische Achse.

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Wie obenstehend dargelegt wurde, χβΐ im Rahmen der Erfindung -vorgesehen, daß sich Ultraschallwellen in einem Medium fortpflanzen, in dem das Licht zwei unterschiedliche Phasenge schwind!gkeiten in der Portpflanzungerichtung hat, wobei das Lioht so in das Medium eingestrahlt wird, daß mit den Ultraschallwellen eine aohsenferne Beugungeerscheinung hervorgerufen wird, so daß man in dieser Weise also ein leistungsfähiges akus to-optisches Filter mit schmaler Spektralbandbreite bei einer niederen Treiberfrequenz zur Terfügung hat.

Zur Erzielung eines senkrechten Einfalls sind die Lichteintrittsfläche und die Xustrittsflache des Kristalle im Einfallswinkel Θ. gegen die akustische Wellenfront geneigt, wie dies in Fig. 7 dargestellt ist.

Das in Fig. 7 gezeigte aku β to-op ti sehe Filter 1 umfaßt einen akusto-optischen Kristall 2 (im folgenden kurz als Kristall bezeichnet) und einen Ul traschall wandler 3 (in folgenden lediglich als Wandler bezeichnet), bestehend aus einem piezoelektrischen Oszillator. Ein elektrisches Signal 34 wird in dem Wandler 3 in eine Ultraschallwelle umgewandelt und es erscheint eine Ultraschalltransfersalwelle 35, die sich in dem Kristall 2 in der durch den Pfeil angedeuteten Richtung fortpflanzt. Sin Lichtstrahl' 36 wird durch einen Polarisator 37 linear polarisiert und fällt in den Kristall 2 in einem Winkel &_± gegen die <001>-Achse dieses Kristalls ein. Ein solcher Lichtstrahl tritt in eine Wechselwirkung mit der Ultraschall transversal well· 35, so daß Beugungslicht 38 sowie niohtgebeugtes Lioht 39 erzeugt wird. Das Beugungslicht 38 tritt aus dem Kristall 2 in linearer Polarisierung aus, wobei die Polarisationseben· gegenüber der des einfallenden Lichts um 90 Grad gedreht ist.

Sind die Einfalls- und JLustrittsflächen im Winkel Θ. geschrägt, um in der in Fig. 7 gezeigten Weise einen senkrechten Lichteinfall und -austritt zu ermöglichen, so läßt sich der Beugungswinkel θ₂ nach den Gleichungen (8) durch

cos θ₂ = i cos Q₁ tf

ausdrücken

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ausdrücken. Bei einer Veränderung der Wellenlänge ändern sich n^ und n„ in der Weise, daß si oh auch der Beugungswinkel θ₂ in Abhängigkeit Ton der Wellenlänge ändert, wie dies aus Fig. 7 zu ersehen ist. Wird als Forpflanzungsnedium beispielsweise paratellurit verwendet, wobei die TJl traschall transversal we He in der <Ϊ1 (»-Richtung schwingt und eich entlang der ^llO-ELchtung fortpflanzt, während ein Lichtstrahl in einem Winkel von 20° gegen die <T001>-Achse und mit einer Polarisation entsprechend dem außerordentlichen Strahl in Fig. 7 einstrahlt, so ist der Winkel e_g bei einer Liohtwellenlänge 'λ - 6328 A gleich ie°40' und die Austrittsrichtung ist außerhalb des Kristalls um etwa 3 urad Ton der Einfallsrichtung ve r echo be η. Für Licht der Wellenlänge 4Θ80 A ist Q₂ « 18°55' und die Verschiebung beträgt außerhalb des Kristalle etwa 3°18».

Sa sich der Beugungswinkel in Abhängigkeit Ton der Wellenlänge des Lichts in dieser Weise ändert, ist bei der Verwendung des akusto-optischen Filters zur Farbtrennung oder als Spektrometer insofern ein Mangel zu verzeichnen, als ein Lichtdetektor je nach der Wellenläng· verschoben werden muß.

Im folgenden soll ein akusto-optisch·β Filter als Ausführungeform der Erfindung beschrieben werden, bei dem die durch Wellenlängenunterschiede bedingt· Änderung dee Beugungewink· Is verringert werden kann.

Bei dieser Ausführungeform ist die Austrittsfläohe nicht parallel zur Sichtung der Einfallefläche vorgesehen, sondern si· ist in einem kleinen Winkel gegen dies« geneigt, wodurch dem obigen Mangel abgeholfen wird.

Sie·· Ausfuhrungsform, bei «er Paratellurit als akustooptisch·· Medium in Anwendung kommt, ist in Fig. 8a und 8b dargestellt. Sa· akusto-optisch· Filter dieser beiden Figuren umfaßt ein akut to-op ti seh· · Medium 2 und einen landler 3. Die Kormal· der Austrittaflä«k· ist gegen ti· optLsth* Achs· (<003>-Achs·) etwas stärker g*n«ifft al· die der Einfallsfläche, nämlich UDAQ₂. Di· Balation zwischen Atm Einfalle- und dem Beugungswinkel kann nach d«m Sn·lisch· η 0·Mtz und nach Gleichung (8) durch die folgenden Gleichungen ausgedrückt werde nt

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.„. 2411176

1(10)

η. cos θ., » η₂ cos O₂ η₀ sin (θ₉ - AQ₀) - sin θ,

BLese Gleichungen (ίο) werden für den gesamten erforderlichen Wellenlängenbereich gelöst und es wird der günstigste Wert für * sin θ2 bestimmt, um so Δθ₂ festzulegen.

Geht man davon aus, daß der Einfallswinkel Θ. - 20° und der Versetzungswinkel auf Αθ₂ ■ 4°10· festgelegt seien, so ist für Licht der Wellenlänge 6328 A der Einfallswinkel in die Austrittsfläohe in dem Kristall 2°5O' und der Austrittswinkel außerhalb des Kristalls ist 6^β25·, während sich die Werte für Licht der Wellenlänge 4880 A auf 2°45' und 6°24» belaufen.

BLe Verschiebung im Austrittswinkel für Licht der Wellenlängen 6328 A und 4880 A, die bei der herkömmlichen Anordnung 18 Minuten betrug, ist im Bahmen der Erfindung also auf etwa 1 Minute reduziert. Bei den übrigen Wellenlängen hält sich die Verschiebung im Austrittswinkel in der gleichen Größenordnung.

Wie aus der obigen Beschreibung au entnehmen ist, kann die Änderung im Austrittewinkel verringert werden und es läßt si oh mit dieser Ausführungsform erreichen, daß das Licht verschiedener Wellenlängen im wesentlichen in der gleichen Biohtung austritt.

Bei den Anordnungen der Fig. 7 und 8a sowie 8b ist die Einfallsfläche 11 gegen die (OOl)-Fläche des Kristalls geneigt, um einen senkrechten Lichteinfall au ermöglichen. In diesem Fall ergibt sieh für die Maximallänge L_aax des an einer (llO)-Fläche 32 des Kristalls angebrachten Wandlers eine Begrenzung auf

L_aax < W oos Θ. - 1 tan Θ.

um die Be flexion der Ultraschallwellen an der optischen Einfallefläche zu beseitigen (falls fie flexion auftritt, wirkt sieh dies im Sinne einer ungünstigen Be flexion von Licht verschiedener Wellenlängen . aus), wobei W hier die Länge des Kristalls in der <001>-Hchtunf und B den Strahl durchmesser desEinfall sliehts be «β lohnen. Wie in Fig. 7 gezeigt ist, wird die effektive Wecheelwirkungslänge des Liehts und

dir

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der Ultraschallwellen also kürzer als die tatsächliche Krietall^änge W. Dies !»deutet eine Erhöhung der für eine lOOprozentige Beugung erforderlichen akustischen Eingangsleistung. Da ferner die Spektralbandbreite des durchgelassenen Lichts der Länge dee Wandlers umgekehrt proportional ist, wird auch ein entsprechend großer Kristall "benötigt, wenn man Licht von schmaler Bandbreite erhalten und eine stabile Betriebsweise erzielen will, und der nicht benötigte 3»il fällt somit groß aus.

In Anbetracht dieser Umstände wurde als Ausführungsform der Erfindung ein auf der achsenfernen Braggschen Anisotropiebeugung beruhendes akusto-optisches Filter geschaffen, das so aufgebaut ist, daß in der Gesamtlänge des Kristalls eine effektive Wechselwirkung dee Lichts und der Ultraschallwellen vermittelt werden kann.

Bei der nachstehend beschriebenen Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Normale der Ultra schall wellenfront, die sieh in dem Kristall ausbreitet, nicht mit der Fortpflanzungsrichtung der Ultraschallwellen zusammenfällt, wodurch die effektive lechaelwirkungslänge vergrößert wird.·

Für diese Ausführungsform eignen sieh optisch anisotrope Kristalle, bei denen die achsenferne Braggsohe Anisotropiebeugung genutzt werden kann, beispielsweise also Quarz, Caloiummolybdat und Para tellur! t, wobei durch Verwendung von P ar a te Huri t besonders günstige Wirkungen hervorzubringen sind. -

Sie Prinzipien dieser Ausführungsform sollenaohand der in Fig. 9 dargestellten Anordnung beschrieben werden. Ss sei davon ausgegangen, daß es sich bei dieser Ausführungsform bei dem Kristall um Paratellur!t handelt. Der Grund dafür ist der, daß eich beim Paratellur! t bekanntermaßen eine Erscheinung ieigt, die geeignet ist, die im Sahaen der Erfindung zu vermittelnden beachtlichen Wirkungen hervortreten zu lassen (journal of Acoustical Society of Amerioa, Jg. 51, Kr. 1, S. I64-I68). Tom Paratellur!tkristall ist bekannt, daß die Fortpflanzungerichtung 64 der Ultraschallwellen (d.h. die Energie flußrichtung der Ultraschallwellen) eine starke leigung gtfftn 4ie <ilO>-Sichtung annimmt, wenn die Wellenfröntnormale 6l eic·? Ultraschallwelle leicht gegen die HlOV-Bichtung 62 de« Eristsll« geneigt

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und zu der <001>-Bichtung 63 nichtorthogonal wird, wie dies in Hg. 9 gezeigt ist. Bei der in Fig. 9 veranschaulichten Anwendung dieser Erscheinung in einem akusto-optischen filter mit aoheenferner Braggsoher Anisotropieljeugung kann eich eine Ultraschallwelle effektiv durch den gesamten Kristall fortpflanzen, ohne daß es zu einer Hefle* xion an der optischen Einfalls fläche 51 de« Kristalls 42 kommt, auch wenn ein langgeetxeokter Tandler 43 vorgesehen sein sollte, und die effektive Wechsel Wirkungslänge des einfallenden Lichts 48 und der Ultraschallwellen 45 kann somit vergrößert werden.

Die Einfallsfläohe 51 ist hierbei aus der <110>-Bichtung um den Winkel Θ. gegen die ^001>-Eichtung geneigt. Die Fläche 52, an weloher der Wandler 43 angebracht ist, ist von der (lio)-Fläche um einen Winkel Θ, gegen die ^110>>Biohtung geneigt. Sie Wellenfrontnormale 6l der von dem Wandler 43 erzeugten akustischen Wellen ist daher ebenfalls um den Winkel β, aus der ^110>-RLchtung geneigt. Wegen der Anisotropie des Kristalls ist also die tatsächliche Fortpflanzungsrichtung (Bne rgief lußri ch tung) 64, in der sich die akustischen Wellen ausbreiten, um einen Winkel θ_& aus der <3.10>-Bichtung geneigt. Diese Beziehung zwischen Θ, und θ ist in Fig. 10 dargestellt. Die Werte

D &

für Θ. und θ können durch eine entsprechende Wahl von Θ. einander angeglichen werden, d.h. es kann erreicht werden, daß eich die akustischen Wellen entlang der Einfallefläohe fortpflanzen.

Ist beispielsweise der Einfallswinkel Θ. auf 30° festgelegt, so .kann sieh die Ultraschallwelle 45 mit einer neigung gleich β_± (- 30°) fortpflanzen, falls ^ au 2,5° gewählt wj.rd. Das Licht und die Ultraschallwellen können also im gesamten Kristallbereich in Wechselwirkung treten.

Wird bei dieser AusführungSform der Winkel Θ. auf 30° festgelegt und hat der Lichtstrahl einen Durchmesser von 5 mm, während die Länge des Kristalls 20 mm beträgt, so kann die akustische Eingangsleistung gegenüber einer ähnlichen, herkömmlichen Vorrichtung auf etwa 72 Prozent gesenkt werden. Ferner beläuft sich auch die Sfeektralbandbreite nur auf das 0,72fache der herkömmliehen Verrichtung.

Die Erfindung ist nicht auf die al Ige «eine η akusto-opti-

8 ehe η

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sehen Kollinearfilter anwendbar. Sie kann auf normale oder isotrope akusto-optische Filter mit Braggscher Beugung Anwendung finden (beispielsweise auf das von Chang in Conference on Laser Engineering and Applications der IEEE/OSA im Jahre 1973 beschriebene), doch da der Winkel in diesem Fall nicht groß ist, ist die Wirkung nur gering.

Bei der obigen Ausführungsform wird die Form des Kristalls abgeändert und die Fläche für die Anbringung des Wandlers wird um Θ, aus der <'001>-Richtung geneigt, um die Orthogonalbeziehung zwischen der Ultraschallwellenfrontnormalen und der ^001> -Richtung des Kristalls aufzuheben.

Bei einer weiteren, in Fig. 11 gezeigten Ausführungsform kann der Kristall die übliche Form aufweisen, wobei jedoch zwischen den Kristall 42 und den Wandler 43 ein Zwischenmedium eingefügt wird, so daß die Anbringungsfläche 5² für den Wandler mit der 4001>Richtung einen Winkel bildet, wodurch die Fortpflanzungen cn tung der Ultraschallwellen geändert wird. Genauer gesagt, zwischen den Kristall und den Wandler 43 wird ein keilförmiges Zwisehennedium 55 eingefügt, dessen akustische Impedanz gleich oder annähernd gleich der des Kristalls 4² ist, wobei diese« Zwischenmedii ir beispielsweise aus einem Chalko ge nidglas oder aus einem anderen Tellurdioxid-Einkri stall bestehen kann, um so zu erreichen, daß sich die Normale der Ultraschallwellenfront nicht rechtwinklig zur <001>-Richtung des Kristalls erstreckt. Die Ultraschallwellen können sich also in schräger Richtung fortpflanzen und es kann effektiv im gesamten Kristall eine Wechselwirkung eintreten. Der Winkel OC des Keils kann aus der Gleichung

•in*£ = τ -sin Θ, / v_
m b ' Te

bestimmt werden, worin Y^ und v° die akustischen Geschwindigkeiten in dem Zwisohenkeilme dium und im Paratellurit bezeichnen.

Allerdings ist es bei die «er Ausführungeform zweckmäßiger, wenn auf ein eolehes Zwi β ehe nee dium rerziohtet wird und wenn stattdessen der Heber für die Anbringung des Wandlers in öilform auf gebracht wir!..

Wie aus der obigen IeSchreibung hervorgeht, kann die Wech-

selwirkungslänge

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selwirkungalänge des Lichts und der Ultraschallwellen im Rahmen der Erfindung erweitert werden, es ist eine Verringerung der akustischen Eingangsleistung und mithin auch der elektrischen Eingangsleistung möglich und weiterhin kann auch die Spektralbandbreite des durchgelasaenen Lichts verringert werden. Die durch die Erfindung vermittelten Vorteile zeigen sich insbesondere bei akusto-optischen Filtern mit achsenferner Braggscher Anisotropiebeugung.

Patentanspruch«

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Claims (10)

243VJ76 P a t e η b -α η a ρ r -L ο h β

1. Aku s to-op ti sehe a FiI ter, gekennzeichnet -lurch aiii Medium (^), in dem das Licht zsrei unterschiedliche phase ngeschwindigke iben in der Portpflanzungsrichtung hat, eine fandleranordnung (23) zur Ausbreitung von Ultraschallwellen in dem Medium (22) und ein Iditbel (29) zum Einstrahlen eine» Lichtstrahls in das Medium (22) im Sinne der Hervorbringung der achsenfernen Braggschen Anieotropiebeugung mit Hilfe der Ultraschallwellen.

2. Akusto-optisehe s Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem ifedium (22) um einen Paiatellurit-Einkrisball handelt.

3. Akusto-optisch·β Filter naoh Anepruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Ultraschallwellen in der <fllO>-Sichtung des Paratellurit-Einkristalle fortpflanzen und ein Lichtstrahl in einen Winkel von sehr als fünf Grad in bezug auf die <001>-Richtung des Kristalls eingestrahlt wird.

4· Heu s to -op ti 8 ehe β Filter naoh einem der Ansprüche 1 bis 3> dadurch gekennzeichnet, daß das akueto-optische Medium (2) eine Einfallsfläche (ll) und eine Austrittsfläche für die Lichtstrahlen aufweist, wobei die Einfalleflache (ll) des Ifediums (2) in vorbestimmten Graden gegen die zur Bnergieflußriohtung der Ultraschallwellen senkrechte Ibena geneigt ist.

5· Akusto-optisches Filter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ko male der Austrittefläche des Midi urne (2) gegen die Normale der akustischen welle nf ro nt in einem anderen Winkel geneigt ist als die Einfallsfläche, wobei die auf Wellenlängenunterschiede zurüokiuführenden Schwankungen im Austrittswinkel des durchgelassenen. Licht· weitestgehend herabsetzbar sind.

6. Akusto-optisches Filter nach Anepruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die loraalei der Sinfallsflache und der akustische Wellenfront einen Winkel τοη 20° miteinander bilden, während die normalen der Austritteniehe und der akustischen fellenfront einen Winkel von 15°5O' Miteinander bilden.

⁷. Aku · to-op ti scha s Filter nach Anspruch 5 j dadurch gekennzeichnet,

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daß sich die akustischen Wellen entlang der <110>-Bichtung des Paratellurit-Einkristalls fortpflanzen.

8. Akueto-optiBches Filter nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle nfrontnormale (6l) und die Inergieflußrichtung (64) der sich in dem kristallinen Ifedium (42) fortpflanzenden Ultraschallirellen nicht miteinander zusammenfallen.

9. Akusto-optisches Filter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandler anordnung (45) an einer gegen die (llO)--Iibene des kristallinen Mediums (42) geneigten Fläche angebracht ist.

10. Akusto-optieche β Filter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zutschen die (llO)-Fläche des kristallinen Mediums (42) und die Wandler anordnung (43) ein keilförmige« Zwi sehe nme dium (55) eingefügt ist.

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