DE2650500A1 - Polarisation colour filter device - has specific polarisation optical elements for filtering or separating discrete laser lines of laser beam - Google Patents
Polarisation colour filter device - has specific polarisation optical elements for filtering or separating discrete laser lines of laser beamInfo
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Abstract
Description
"Polarisationsfarbfiltervorrichtung" "Polarized color filter device"
Die Erfindung bezieht sich auf eine Polarisationsfarbfiltervorrichtung zum Heraustilternoder Trennen von diskreten Laserlinien eines Laserstrahls mit polarisationsspezifischen optischen Mitteln. The invention relates to a polarized color filter device for filtering out or separating discrete laser lines of a laser beam with polarization-specific ones optical means.
Man verwendet heute immer häufiger Laser als Lichtquellen in Informations-Sichtgeräten wie z. B. den Laser-Displays bei digitalen Lichtablenkern. Wenn diese Displays mehrfarbig sein sollen, werden vazugsweise die Ionenlaser (Ar und Kr) eingesetzt, die gleichzeitig mehrere diskrete Laserlinien verschiedener Wellenlänge erzeugen können; z. B. emittiert der Argon-Ionenlaser im Breitbandbetrieb 6 Linien verteilt über den Spektralbereich Blau - Grün. Lasers are used more and more frequently as light sources in information display devices such as B. the laser displays in digital light deflectors. When these displays are multicolored should be, the ion lasers (Ar and Kr) are used, which at the same time several discrete laser lines of different Generate wavelength can; z. B. the argon ion laser emits 6 lines in broadband mode over the spectral range blue - green.
Im allgemeinen werden von dieser Linienvielzahl nur einige wenige Linien benötigt, bei dem Argon-Laser z. B. die beiden stärksten Linien 488nm (Blau) und 514nm (Grün). Hier wird dann eine Filteranordnung benötigt, die die unerwünschten Laserlinien unterdrückt.In general, only a few of this line variety are used Lines required, with the argon laser z. B. the two strongest lines 488nm (blue) and 514nm (green). In this case, a filter arrangement is required that eliminates the unwanted Laser lines suppressed.
Im Prinzip ist eine derartige Filterung mit den Dispersionseffekten wie Farbauf spaltung mittels Prisma oder Gitter bekannt.In principle, such a filtering is with the dispersion effects known as color splitting by means of a prism or grid.
Auch Absorptionsfilter bzw. Interferenzfilter sind für diese Zwecke bekannt. Erste brauchen jedoch längere Wegstrecken, es sei denn, man verwendet zusätzlich Linsen. Im zweiten Fall ist zwar der Platzbedarf gering, Jedoch müssen hohe Lichtverluste in Kauf genommen werden.Absorption filters or interference filters are also used for these purposes known. However, the first ones need longer distances, unless one uses in addition Lenses. In the second case, the space requirement is small, but there must be high light losses be accepted.
Weiterhin ist die Verwendung von sogenannten Lyot-Filtern möglich.The use of so-called Lyot filters is also possible.
Hierbei wird eine doppelbrechende Platte in den linear polarisisten Lichtstrahl gebracht (optische Achse der Platte senkrecht zur Strahlrichtung), die aufgrund unterschiedlicher Phasenverschiebungen für zwei verschiedene Wellenlängen (also verschiedene Farben) dafür sorgt, daß die beiden Farben senkrecht zueinander polarisiert die Platte verlassen. Diese beiden Farben können dann entsprechend weiter verarbeitet werden.Here, a birefringent plate is used in the linearly polarisist Light beam brought (optical axis of the plate perpendicular to the direction of the beam), the due to different phase shifts for two different wavelengths (different colors) ensures that the two colors are perpendicular to each other polarized leave the plate. These two colors can then continue accordingly are processed.
Solche Verzögerungsplatten haben Jedoch für vorgegebene Wellen längen extrem kleine Dickentoleranzen und sind daher aufwendig und teuer.However, such waveplates have lengths for given wavelengths extremely small thickness tolerances and are therefore complex and expensive.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine unkompliziertere Polarisationsfarbfiltervorrichtung zu schaffen, deren Abmessungen unkritisch sind, so daß eine erleichterte Herstellung möglich ist.The object of the invention is to provide a more straightforward polarizing color filter device to create, the dimensions of which are not critical, so that an easier production is possible.
Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß ein farbdispergierender optisch aktiver Kristall verwendet ist, der in Abhängigkeit von seiner Dicke den Polarisationszustand bestimmter Laserlinien im Sinne einer Drehung der Polarisationsrichtungen unterschiedlich verändert, die mit polarisationsspezifischen optischen Mitteln zur Filterung oder Trennung der Linien festgestellt werden.This object is achieved in that a color-dispersing optical active crystal is used, the polarization state depending on its thickness certain laser lines in the sense of a rotation of the polarization directions different changed that with polarization-specific optical means for filtering or Separation of the lines can be noted.
Die Zeichnungen stellen Ausführungsbeispiele dar. Es zeigen: Fig. 1 eine Vorrichtung mit einem optisch-aktiven Quarz Fig. 2 eine Vorrichtung mit zwei optisch-aktiven Quarzen.The drawings represent exemplary embodiments. They show: Fig. 1 shows a device with one optically active quartz; FIG. 2 shows a device with two optically active crystals.
Zur Filterung wird die von der Dicke abhängige optische Aktivität eines Kristalls z. B. von kristallinem Quarz verwendet. Ein Quarzkörper Q mit Lage der optischen Achse o in der Richtung des Laserstrahls dreht die Polarisationsrichtung bzw. -ebene eines Lichtstrahls um einen Winkela , der linear mit der Dicke d des Quarzkörpers Q anwächst. Der Wert für G ist wellenlängenabhängig, so daß sich bei zwei vorgegebenen Wellenlängen X 1' 2 immer eine Dicke angeben läßt, bei der die beiden Farben den Quarzkörper senkrecht zueinander polarisiert verlassen (P1, P2, Fig. 1). Dadurch ist eine einfache Trennung beider Farben mit polarisationsspezifischen Mitteln z.B. einem Polarisationsteilerwürfel PT möglich.The optical activity, which is dependent on the thickness, is used for filtering of a crystal e.g. B. used by crystalline quartz. A quartz body Q with a layer of the optical axis o in the direction of the laser beam rotates the direction of polarization or plane of a light beam at an angle a linearly with the thickness d des Quartz body Q grows. The value for G depends on the wavelength, see above that a thickness can always be specified for two specified wavelengths X 1 '2, at which the two colors leave the quartz body polarized perpendicular to each other (P1, P2, Fig. 1). This enables a simple separation of both colors with polarization-specific Averaging e.g. a polarization splitter cube PT is possible.
Als Beispiel seien die Werte für die Trennung der Argon-Laserl=en 514,5 nm und 496,5 nm angegeben: Es wird für exakt orthogonale Polarisation beider Linien eine Dicke d von 38,7 mm (Tiefquarz) benötigt. Mit einem nachgestellten Polarisationsfilter kann nun die eine Farbe zu 100 % (Reflexionsverluste ausgenommen) und die andere Farbe zu 0 5', also nicht hindurch gelassen werden.The values for the separation of the argon lasers are an example 514.5 nm and 496.5 nm are given: It is used for exactly orthogonal polarization of both Lines a thickness d of 38.7 mm (deep quartz) are required. With an additional polarization filter one color can now be 100% (excluding reflection losses) and the other Color at 0 5 ', i.e. not allowed through.
Die Quarzdicke darf bis zu 0,2 mm von dem vorgegebenen Wert abweichen, wenn Abweichungen der Intensitäten von 1 % zugelassen sind.The quartz thickness may deviate from the specified value by up to 0.2 mm, if deviations of the intensities of 1% are permitted.
Die vergleichbaren Dickentoleranzen für Lyot-Filter liegen dagegen im m-Bereich.The comparable thickness tolerances for Lyot filters are on the other hand in the m range.
Um aus einer Vielzahl von vorgegebenen Linien bestimmte Linien herauszufiltern, müssen mehrere solcher Filter hintereinander angeordnet werden, wie dies in Fig. 2 schematisch gezeigt wird. Hier trifft z.B. ein vierfarbiger Laserstrahl mit den Wellenlängen auf ... auf auf den Quarzkörper Q1 mit einer Dicke von d1.Uber den Polarisationsteiler PT1 werden die Wellen X 1 und X2 abgespalten, während die Wellen W3 und W4 auf den Quarzkörper Q2 mit der Dicke d2 treffen, um dann im Polarisationsteiler PT2 getrennt zu werden.To filter out certain lines from a large number of predefined lines, several such filters must be arranged one behind the other, as shown in Fig. 2 is shown schematically. Here, for example, a four-color laser beam hits the Wavelengths on ... on to the quartz body Q1 with a thickness of d1, over the Polarization splitter PT1, the waves X 1 and X2 are split off, while the waves W3 and W4 hit the quartz body Q2 with the thickness d2, in order then in the polarization splitter PT2 to be disconnected.
Die Lichtverluste sind trotz der hierbei auftretenden größeren Zahl von Grenzflächen nicht bedeutend, da der Lichtstrahl auf sämtliche Grenzflächen senkrecht einfällt und sich hierbei mit modernen reflexvermindernden Breitband-Schichten der Lichtverlust pro Grenzfläche auf etwa 0,3 % senken läßt.The light losses are despite the larger number occurring here of interfaces is not significant, since the light beam hits all interfaces falls vertically and thereby with modern reflection-reducing broadband layers the light loss per interface can be reduced to about 0.3%.
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Claims (4)
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DE19762650500 DE2650500A1 (en) | 1976-11-04 | 1976-11-04 | Polarisation colour filter device - has specific polarisation optical elements for filtering or separating discrete laser lines of laser beam |
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DE2650500A1 true DE2650500A1 (en) | 1978-05-11 |
Family
ID=5992416
Family Applications (1)
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DE19762650500 Pending DE2650500A1 (en) | 1976-11-04 | 1976-11-04 | Polarisation colour filter device - has specific polarisation optical elements for filtering or separating discrete laser lines of laser beam |
Country Status (1)
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---|---|
DE (1) | DE2650500A1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2466027A1 (en) * | 1979-09-21 | 1981-03-27 | France Etat | Birefringent crystal plate optical polariser - has preselected thickness and orientation for adjusting polarisation of two wavelengths for subtractive mixing |
FR2504300A1 (en) * | 1981-04-21 | 1982-10-22 | Philips Nv | INFORMATION RECORDING AND READING DEVICE IN INFORMATION SLOTS OF AN OPTICAL RECORDING CARRIER |
WO1993005554A1 (en) * | 1991-09-02 | 1993-03-18 | Nkt Research Center A/S | A method of suppressing relative intensity noise in coherent optical systems, such as communication receivers |
-
1976
- 1976-11-04 DE DE19762650500 patent/DE2650500A1/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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