DE2449312A1 - Schmalbandiges interferenzfilter - Google Patents
Schmalbandiges interferenzfilterInfo
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- G—PHYSICS
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- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/20—Filters
- G02B5/28—Interference filters
- G02B5/285—Interference filters comprising deposited thin solid films
- G02B5/288—Interference filters comprising deposited thin solid films comprising at least one thin film resonant cavity, e.g. in bandpass filters
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
- H01S3/08—Construction or shape of optical resonators or components thereof
- H01S3/081—Construction or shape of optical resonators or components thereof comprising three or more reflectors
- H01S3/082—Construction or shape of optical resonators or components thereof comprising three or more reflectors defining a plurality of resonators, e.g. for mode selection or suppression
- H01S3/0823—Construction or shape of optical resonators or components thereof comprising three or more reflectors defining a plurality of resonators, e.g. for mode selection or suppression incorporating a dispersive element, e.g. a prism for wavelength selection
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Description
SIEBiENS AKQJIEIiGESELLSCHAFT München, 16.10.1974
Berlin und München Witteisbacherplatz 2
VPA 74/7216
Schmalbandiges Interferenzfilter
Die Erfindung betrifft ein schnialbandiges Interferenzfilter,
bestehend aus mehreren auf einem Substrat S schichtweise hintereinander angeordenten Y/ecliselspiegelschichten mit
einem Aufbau (HL) H und aus zwischen diesen Wechselspiegelschicliten
angeordneten Abstandsschichten LL, wobei H hochbrechende und L niedrigbrechende Schichten gleicher optischer
Dicke bedeuten.
Bei der optischen Nachrichtenübertragung mit geführten
Wellen soll die Rückwirkung des Ausgangs einer Nachrichten-Strecke
auf deren Eingang möglichst gering sein, um Störungen des ganzen Systems möglichst klein zu halten. Beim
Vorliegen eines schmalbandigen Interferenzfilters in einem optischen Nachrichtenübertragungssystem dürfen dann auch
an diesem die Lichtsignale nicht zum Anfang der Leitung reflektiert werden.
Nach in dem Buch "Thin Film Optical Filters", H.A.Macleod,
A.Eilger, Ltd. London, 1969, abgedruckten Aufsätzen lassen
sich praktisch reflexionsfreie Interferenzfilter aus dielektrischen
Schichten auf einem Substrat aufbauen, wenn zusätzlich dielektrische Anpassungsschichten eingefügt v/erden, die im
allgemeinen sowohl zwischen dem Filterschichtsystem und dem
Substrat als auch zwischen dem Filterschichtsystem und dem Medium, aus dem die Strahlung einfällt, angebracht sind«
VPA 9/710/4058 -2-
60981 7/0643
Dies entspricht praktische einer Vergütung des gesamten
PiIt erschient systems. Da ein derartig angepaßtes.-Interferenzfilter
nur aus dielektrischen nicht absorbierenden Schichten besteht, verhält es sich in Bezug auf seine
optischen Eigenschaften symmetrisch, d.h. es weist eine beidseitig verschwindende Reflexion auf.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein schmalbandiges
Interferenzfilter mit einseitig verschwindender Reflexion anzugeben.
Die Aufgabe wird für ein eingangs genanntes Interferenzfilter dadurch gelöst, daß zur Erzeugung einer einseitig
verschwindenden Reflexion in diese Schichtanordnung absorbierende
und asymmetrisch in Bezug auf die Reflexion wirkende Metallschichten M eingefügt sind, deren Dicke geringer ist
als die geometrischen Dicken der Schichten H und L.
Dieses Filter transmittiert ankommende Lichtsignale nur mit
einem sehr schmalen Frequenzband. Beim Durchlaufen der Lichtsignale dtirch das Filter in der einen Richtung quer durch den
Schichtaufbau ist ihre Reflexion gleich Null, wobei die in Strahlrichtung gesehen hinter dem Schichtaufbau angeordnete
Substrat-Rückseite vergütet ist. In der entgegengesetzten Richtung ist jedoch eine Refleximsfcomponente der Lichtsignale
vorhanden.
Vorteilhafterweise läßt sich das Interferenzfilter mit einseitig verschwindender Reflexion auch in optischen Resonatoren
von Lasern verwenden. Bringt man nämlich ein derartiges Interferenzfilter zwischen die beiden Spiegel eines optischen Resonators,
so erhält man wegen der einseitig verschwindenden Reflexion nur einen zusätzlichen Teilresonator. Der Gesamtresonator
und der Teilresonator sind dann unabhängig voneinander abstimmbar.
VPA 9/710/4058 -3-
609817/0643
Einzelheiten werden anhand von Ausführungsbeispielen der Erfindung
in der Fi gur enb es ehr ei "bung näher erläutert.
Die Figur 1 zeigt ein erf:mdungsgeniäßes Interferenzfilter und
Figur 2 einm Resonator mit einem Interferenzfilter.
In der Figur 1 ist ein schmalbandiges Interferenzfilter dargestellt,
welches man durch Einfügen von Metallschichten M
p p
aus dem bekannten Schichtenaufbau 8 (HL) HLL (HL) HA eines dielektrischen Interferenzfilters erhält. In diesem Schichtenaufbau
bedeutet die Schichtfolge (HL)~H jeweils eine Wechselspiegelschicht
und die Schichtfolge LL ein Abstandsstück. Die Metallschichten M werden hier jeweils in jeder Wechselspiegelschicht
und zwischen jede Wechselspiegelschicht und der Abstandsschicht eingefügt, so daß nan die Schichtenfolge 1 (SHL HML HMLL
MHL MHL HA) erhält* Werden als Materialien für das Substrat S Glas mit einem Brechungsindex von etwa 1,5»für die hochbrechende
Schicht H ZnS, für die niedrigbrechende Schicht L MgFp, für &ie
Metallschichten M Aluminium und für das Medium A, aus welchem die Strahlung auf das Schichtsystem auftrifft, Luft verwendet, so
erhält man im Fall optischer Schichtdicken von etwa 212,5 nm für
E und L und geometrischer Schichtdicken von etwa 10 nm für M bei Li clit signal en mit einer Wellenlänge von etwa 885 nm ein Transmissionsmaximum
von 56 f° und eine praktisch verschwindende Reflexion
für eine Lichtrichtung gemäß dem Pfeil 2, wenn die Rückseite der Schichtanordnung 1 eine Vergütungsschicht 3 aufweist.
Durchläuft das Licht die Schicht anordnung gemäß Pfeil 4-, so beträgt
daa Reflexionsvermögen 5 i° bei Lichtsignalen mit der Wellenlänge
885 nm. Das Filter weist also einseitig verschwindende Reflexion auf.
Die Halbwertsbreite der Transmissionskurve unterscheidet sich nur geringfügig von dem obengenannten bekannten Schichtaufbau.
In der Figur 2 ist eine Laseranordnung dargestellt, welche aus
den beiden Resonatorspiegeln 5 und 6 und dem aktiven Medium 7
VPA 9/710/4058 609817/0643 „4-
-A-
besteht. Die beiden Resonatorspiegel 5 und 6 bilden den
Gesamtresonator 8 des Lasers. Bringt man nun innerhalb
dieses Gesamtresonators das erfindungsgemäße schmalbandige Interferenzfilter 9 an, so erhält man einen Teilresonator 10, der aus dem Resonatorspiegel 5 und dem Interferenzfilter 9 gebildet ist. Da& Interferenzfilter 9 ist so aufgebaut und im Gesamtresonator 8 angeordnet, daß für licht, das von rechts auf das Filter 9 auffällt, die Reflexion verschwindet, und für licht, das von links auf
das Filter auffällt, ein Teil dieses Lichtes reflektiert wird. Auf diese Weise erhält man einen ersten Strahlenverlauf zwischen den Resonatorspiegeln 5 und 6 und einen zweiten Strahlenverlauf zwischen dem Resonatorspiegel 5 und dem Interferenzfilter 9, wie dies schematisch in der Figur 2 dargestellt ist.
Gesamtresonator 8 des Lasers. Bringt man nun innerhalb
dieses Gesamtresonators das erfindungsgemäße schmalbandige Interferenzfilter 9 an, so erhält man einen Teilresonator 10, der aus dem Resonatorspiegel 5 und dem Interferenzfilter 9 gebildet ist. Da& Interferenzfilter 9 ist so aufgebaut und im Gesamtresonator 8 angeordnet, daß für licht, das von rechts auf das Filter 9 auffällt, die Reflexion verschwindet, und für licht, das von links auf
das Filter auffällt, ein Teil dieses Lichtes reflektiert wird. Auf diese Weise erhält man einen ersten Strahlenverlauf zwischen den Resonatorspiegeln 5 und 6 und einen zweiten Strahlenverlauf zwischen dem Resonatorspiegel 5 und dem Interferenzfilter 9, wie dies schematisch in der Figur 2 dargestellt ist.
Durch Vorgabe der Abstände der einzelnen Bauelemente 5, und 9 zueinander lassen sich der Gesamtresonator 8 und der
Teilresonator 10 unabhängig voneinander abstimmen.
2 Figuren
3 Patentansprüche
VPA 9/710/4058
60981 7/0643
Claims (3)
- Patentaneprüche./Schmalbandiges Interferenzfilter bestehend aus mehreren auf einem Substrat S schichtweise hintereinander angeordneten Wechselspiegelschichten mit einem Aufbau (HL) H und aus zvd.sch.en diesen Wechselspiegelschichten angeordne■ ten Abstandsschichten IL, wobei H hochbrechende und L niedrigbrechende Schichten gleicher optischer Dicke bedeuten, dadurch gekennzeichnet , daß zur Erzeugung einer einseitig verschwindenden Reflexion in die Schichtordnung absorbierende und asymmetrisch~in Bezug auf die Reflexion wirkende Metallschichten M eingefügt sind, deren Dicke geringer ist als die geometrischen Dicken der Schichten H und L.
- 2. Schmalbandiges Interferenzfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Substratrückseite vergütet ist.
- 3. Verwendung des schmalbandigen Interferenzfilters nach den Ansprüchen 1 und 2 als optischer Resonatorspiegel.60981 7/0643e e rs eite
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19742449312 DE2449312C3 (de) | 1974-10-16 | Schmalbandiges Interferenzfilter | |
GB40760/75A GB1529813A (en) | 1974-10-16 | 1975-10-06 | Narrow-band interference filter |
FR7531093A FR2288319A1 (fr) | 1974-10-16 | 1975-10-10 | Filtre interferentiel a bande etroite |
IT28147/75A IT1043264B (it) | 1974-10-16 | 1975-10-10 | Filtro a interferenza a banda stretta |
US05/622,131 US4009453A (en) | 1974-10-16 | 1975-10-14 | Narrow-band interference filter and its application in a laser system |
NL7512111A NL7512111A (nl) | 1974-10-16 | 1975-10-15 | Interferentiefilter met een smalle band. |
BE160997A BE834580A (fr) | 1974-10-16 | 1975-10-16 | Filtre interferentiel a bande etroite |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19742449312 DE2449312C3 (de) | 1974-10-16 | Schmalbandiges Interferenzfilter |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2449312A1 true DE2449312A1 (de) | 1976-04-22 |
DE2449312B2 DE2449312B2 (de) | 1976-10-21 |
DE2449312C3 DE2449312C3 (de) | 1977-06-02 |
Family
ID=
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4442045A1 (de) * | 1994-11-25 | 1996-05-30 | Fraunhofer Ges Forschung | Interferenzfilter |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4442045A1 (de) * | 1994-11-25 | 1996-05-30 | Fraunhofer Ges Forschung | Interferenzfilter |
DE4442045C2 (de) * | 1994-11-25 | 1998-04-23 | Fraunhofer Ges Forschung | Interferenzfilter |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2449312B2 (de) | 1976-10-21 |
GB1529813A (en) | 1978-10-25 |
FR2288319A1 (fr) | 1976-05-14 |
BE834580A (fr) | 1976-02-16 |
US4009453A (en) | 1977-02-22 |
IT1043264B (it) | 1980-02-20 |
FR2288319B1 (de) | 1978-04-07 |
NL7512111A (nl) | 1976-04-21 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |