DE3404596A1 - Stop for optical radiation sources, in particular mode stop for lasers - Google Patents
Stop for optical radiation sources, in particular mode stop for lasersInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Blende für optische Strahlungsquel-The invention relates to a diaphragm for optical radiation sources
len, insbesondere eine Modenblende für Laser, welche im Fokus eines Laserstrahles angeordnet ist und eine derart klein dimensionierte und geformte Öffnung aufweist, daß unerwünschte Moden und Unsauberkeiten des Laserstrahls von der Blende abgefangen und so unterdrückt werden.len, in particular a mode diaphragm for lasers, which in the focus of a Laser beam is arranged and such a small dimensioned and shaped opening has that undesirable modes and impurities of the laser beam from the aperture intercepted and thus suppressed.
Es ist bereits bekannt, durch Unvollkommenheiten eines Lasers auftretende unerwünschte Moden und andere Unsauberkeiten eines Laserstrahls mittels einer im Fokus des Laserstrahles angeordneten Modenblende zu unterdrücken. Da jedoch der Fokus sehr klein ist, muß auch die Blendenöffnung entsprechend klein sein; aus diesem Grunde gibt es bei der Justierung der Blende und der zeitlichen Stabilität des Laserfokus relativ zum Blendenort Probleme. Eine weitere Schwierigkeit besteht darin, daß die unerwünschten Moden verschiedener Laser nterschiedlich sein können, so daß eine für einen bestimmten Laser geeignete Modenblende für einen anderen Laser nicht oder nicht optimal geeignet ist.It is already known to be caused by imperfections in a laser unwanted modes and other imperfections of a laser beam by means of an im To suppress focus of the laser beam arranged mode diaphragm. However, since the If the focus is very small, the aperture must also be correspondingly small; from this The reasons for this are the adjustment of the aperture and the stability of the laser focus over time problems relative to the aperture location. Another difficulty is that the unwanted modes of different lasers can be different, so that one Mode diaphragm suitable for a certain laser is not or is not suitable for another laser is not optimally suited.
Das Ziel der Erfindung besteht darin, eine Modenblende der eingangs genannten Gattung zu schaffen, welche in dem Sinne selbstjustierend ist, daß die für den Durchlaß der erwünschten Moden vorhandene Öffnung sich stets an der richtigen Stelle befindet.The aim of the invention is to provide a mode diaphragm of the opening called genus, which is self-adjusting in the sense that the for the passage of the desired modes existing opening is always at the correct one Location.
Eine erste Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß die Modenblende aus einem optisch sättigbaren Absorbermaterial besteht, das durch die gewünschten Moden des Laserstrahls ausgebleicht wird. Auf diese Weise erzeugt der Laserstrahl selbst im Fokus in dem Absorbermaterial eine Öffnung, die genau eine solche Form hat, daß die gewünschten Moden hindurchgelassen, die unerwünschten Moden und sonstigen Unsauberkeiten des Laser strahls dagegen abgefangen und so unterdrückt werden.A first solution to this problem is that the mode diaphragm consists of an optically saturable absorber material, which by the desired Modes of the laser beam is bleached. This is how the laser beam creates even in focus in the absorber material an opening that exactly has such a shape has passed the desired modes, the unwanted modes and others Uncleanliness in the laser beam, on the other hand, is intercepted and thus suppressed.
Durch Wahl des Abbildungsmaßstabes wird die Leistungsdichte des Laserstrahls am Ort des Fokus so gewählt, daß das Absorbermaterial im Zentrum des Laserstrahls ausgebleicht wird, daß dagegen die kleinen Nebenmaxima und die Außenbezirke des Strahles im Fokus von der Absorber-Modenblende nicht durchgelassen werden. Als sättigbares Absorbermaterial eignen sich z.B. Farbstoffe für Farbstofflaser (z.B. Rhodamin, Coumarin, Oxazine) und Selen-Cadmium-Glas.The power density of the laser beam is determined by the selection of the image scale chosen at the location of the focus so that the absorber material is in the center of the laser beam is bleached out that, on the other hand, the small secondary maxima and the outskirts of the Beam in focus are not allowed to pass through the absorber mode diaphragm. As a saturable one Absorbent material are e.g. dyes for dye lasers (e.g. rhodamine, Coumarin, Oxazine) and Selenium-Cadmium Glass.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform kann das Absorbermaterial dadurch realisiert werden, daß ein Analysator verwendet wird, der von polarisiertem Laserlicht beaufschlagt wird und seine polarisierende Eigenschaft durch die Bestrahlung mit den gewünschten Moden zumindest teilweise verliert.According to a preferred embodiment, the absorber material can thereby can be realized that an analyzer is used which is of polarized laser light is applied and its polarizing property by the irradiation with at least partially loses the desired modes.
Eine weitere Möglichkeit besteht darin, daß ein Material mit veränderlicher Doppelbrechung z.B. ein Kristall : LIEF verwendet wird, welches zwischen gekreuzten Polarisatoren angeordnet ist und bei Bestrahlung mit den gewünschten Moden seine Doppelbrechungseigenschaften so verändert, daß das an diesen Stellen auftreffende Licht vom zweiten Polarisator zumindest teilweise durchgelassen wird.Another possibility is that a material with variable Birefringence e.g. a crystal: LIEF is used, which is between crossed Polarizers is arranged and its when irradiated with the desired modes Birefringence properties changed so that the incident at these points Light from the second polarizer is at least partially transmitted.
Generell eignen sich also optisch anisotrope Materialien für die Zwecke der vorliegenden Erfindung, sofern die Anisotropie durch die hohe Lichtintensität im Zentrum des Fokus eines Lasers beeinflußt werden kann.In general, optically anisotropic materials are therefore suitable for the purposes of the present invention provided the anisotropy due to the high light intensity can be influenced in the center of the focus of a laser.
Eine weitere Möglichkeit, das Absorptionsverhalten durch die erwünschten Moden eines Lasers zu beeinflussen besteht darin, daß ein Absorbermaterial verwendet wird, das bei gleichmäßiger Bestrahlung mit Licht eines ersten Wellenlängenbereiches absorbierend wird und durch Bestrahlung mit den gewünschten Moden die absorbierenden Eigenschaften zumindest teilweise wieder verliert.Another possibility, the absorption behavior through the desired To influence modes of a laser consists in using an absorber material becomes that with uniform irradiation with light of a first wavelength range becomes absorbing and, by irradiation with the desired modes, the absorbing At least partially loses properties.
Als Material eignet sich hier Materialien mit Farbzentren (photochranics), z.B. Strontiumtitanat dotiert mit Übergangsmetallen, Kaliumjodid, Kaliumbromid, Kaliumchlorid, Kaliumfluorid dotiert mit seltenen Erden. Besonders bevorzugt ist es jedoch, wenn mit ultraviolettem Licht beaufschlagtes, durch ultraviolettes Licht abdunkelbares Brillenglas verwendet wird, welches durch einen im Roten arbeitenden Laser beaufschlagt wird.Suitable materials here are materials with color centers (photochranics), e.g. strontium titanate doped with transition metals, potassium iodide, potassium bromide, Potassium chloride, potassium fluoride doped with rare earths. It is particularly preferred however, when exposed to ultraviolet light, it does so by ultraviolet light Darkenable lens is used, which is through a working in the red Laser is applied.
Für diese Ausführungsform eignen sich alle Materialien, bei denen Elektronen durch Beaufschlagung mit einer bestimmten Wellenlänge in einen angeregten Zustand hochgepumpt werden können und bei denen durch die in einem anderen Wellenlängengebiet liegende Strahlung des Lasers die Elektronen aus dem angeregten Zustand wieder in den ursprünglichen Zustand zurückgepumpt werden.For this embodiment, all materials are suitable in which Electrons are excited by exposure to a certain wavelength State can be pumped up and in which by those in a different wavelength range lying radiation of the laser the electrons from the excited state back into pumped back to its original state.
Eine weitere Lösung der Erfindungsaufgabe besteht darin, daß sie aus einem optisch sättigbaren Absorbermaterial besteht, das durch die gewünschten Moden des Laserstrahls metallisch reflektierend wird. Bei dieser Ausführung soll als Absorbermaterial ein solches mit einem Halbleiter-Metall-Übergang, wie Chromdioxid oder Vanadiumdioxid verwendet werden.Another solution to the problem of the invention is that it consists of an optically saturable absorber material, which by the desired modes of the laser beam becomes metallically reflective. In this version, as an absorber material one with a semiconductor-metal junction, such as chromium dioxide or vanadium dioxide be used.
Bei dieser Lösung werden ebenfalls die unerwünschten Moden von der Modenblende abgefangen, jedoch wird das brauchbare Licht des Laserstrahls metallisch an der Modenblende reflektiert. Sollte der Fokus des Lasers im Laufe der Zeit relativ zu Modenblende wandern, so folgt ebenso wie bei den vorangegangenen Ausführungsbeispielen der Ort der metallischen Reflexion dem Fokus des Laserstrahls.In this solution, the undesired modes of the Mode stop intercepted, but the usable light of the laser beam becomes metallic reflected on the mode diaphragm. The focus of the laser should be relative over time wander to mode diaphragm, it follows as in the previous exemplary embodiments the location of the metallic reflection is the focus of the laser beam.
Eine dritte Lösung der Erfindungsaufgabe ist schließlich dadurch gekennzeichnet, daß die Modenblende aus einem Transparentmaterial besteht, das durch die gewünschten Moden des Laserstrahls absorbierend wird, und daß sie in einem der beiden optischen Wege eines Interferometers angeordnet ist, an dessen Ausgang die beiden Teilstrahlen eine Phasendifferenz von 1800 aufweisen.Finally, a third solution to the problem of the invention is characterized in that that the mode diaphragm consists of a transparent material through the desired Modes of the laser beam is absorbing, and that they are in one of the two optical Paths of an interferometer is arranged, at the output of which the two partial beams have a phase difference of 1800.
Hier wird also in dem einen Weg des Interferometers das zentrale gewünschte Licht des Laserstrahls absorbiert, wodurch aufgrund der Subtraktion am Ausgang des Interferometers das durch den anderen Zweig gelangende Licht voll vorhanden ist, während alle unerwünschten Moden durch die Interferometersubtraktion ausgelöscht werden. Als Materialien eignen sich hierfür die oben aufgeführten Materialien mit Farbzentren. Es wird hier jedoch keine zweite Pumplichtquelle benötigt.So here the central one is desired in one way of the interferometer Light from the laser beam is absorbed, which is due to the subtraction at the output of the Interferometer the light passing through the other branch is fully available, while all unwanted modes are canceled by the interferometer subtraction will. The materials listed above are also suitable as materials for this Color centers. However, no second pump light source is required here.
Der Grundgedanke der Erfindung ist also darin zu sehen, daß man im Fokus des Lasers eine Scheibe aus einem Material anordnet, dessen optische Eigenschaften an den Stellen, wo die erwünschten Moden des Lasers auftreten, also im zentralen Bereich hoher Intensität, verändert werden, während die-optischen Eigenschaften an den von den unerwünschten Moden getroffenen Stellen unverändert bleiben bzw. relativ zum zentralen Berech unterschiedlich sind. Durch geeignete optische Maßnahmen kann diese unterschiedliche Beeinflussung durch den Laserstrahl selbst zum Durchlaß der erwünschten und zum Abfangen der unerwünschten Moden ausgenutzt werden.The basic idea of the invention is therefore to be seen in the fact that in Focus of the laser arranges a disk made of a material whose optical properties at the points where the desired modes of the laser occur, i.e. in the central one High intensity area, can be changed while the-optical properties remain unchanged at the points hit by the undesired modes or are different relative to the central calculation. With suitable optical measures can this different influencing by the laser beam itself to the passage the desired modes and to intercept the undesired modes are used.
Die Beeinflussung durch die gewünschten Moden des Lasers muß nicht in einer Herabsetzung der Absorption bestehen, sondern kann auch dadurch realisiert werden, daß bei überschreiten einer vorgegebenen Leistungsdichte ein Ubergang von Absorption (bzw. Transmission) in (metallische) Reflexion erfolgt.The desired modes of the laser do not have to be influenced consist in a reduction of the absorption, but can also be realized thereby be that when a given power density is exceeded, a transition of Absorption (or transmission) takes place in (metallic) reflection.
Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Methode besteht auch darin, daß der Ubergang zwischen den räumlichen Bereichen mit unterschiedlicher Extinktion bzw. Reflexion räumlich kontinuierlich erfolgt. Das wirkt wie eine Apodisation, d.h., daß die Beugungsringe im Vergleich zu einer konventionellen Blende von innen nach außen kontinuierlich zunehmend geschwächt aber nicht schlagartig unterdrückt werden.There is also a particular advantage of the method according to the invention in that the transition between the spatial areas with different Extinction or reflection takes place spatially continuously. It works like an apodization i.e. that the diffraction rings from the inside compared to a conventional diaphragm outwardly increasingly weakened but not suddenly suppressed will.
Die Intensität des Laserstrahls soll zweckmäßig mittels einer Regelungsschaltung konstant gehalten werden, um nicht bei Schwankungen der Intensität des Laser strahls eine Veränderung der optischen Eigenschaften der Modenblende zu erhalten. Bei Ausnutzung der Halbleiter-Metall-Transition kann stattdessen die Temperatur des Blendenmaterials nachgeführt werden.The intensity of the laser beam should expediently by means of a control circuit must be kept constant so as not to fluctuate in the intensity of the laser beam to obtain a change in the optical properties of the mode diaphragm. When used the semiconductor-metal transition can instead be the temperature of the aperture material be tracked.
Wesentlich ist, daß die erfindungsgemäße Anordnung auch für nicht monochromatische Strahlung anwendbar ist. Bei der Interferometerlösung sollte allerdings nicht nur mit kohärentem Licht,sondern mit monochromatischem Laser licht gearbeitet werden.It is essential that the arrangement according to the invention also for not monochromatic radiation is applicable. With the interferometer solution, however, should not only worked with coherent light, but also with monochromatic laser light will.
Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt: Fig. 1 in schematischer Darstellung eine Laser-Aufweitungsoptik mit einer erfindungsgemäßen Modenblende im Fokus des Laserstrahls, Fig. 2 eine abgewandelte Ausführungsform mit einer optisch absorbierend gemachten Modenblende und Fig. 3 eine weitere Ausführungsform, bei der die erfindungsgemäße Modenblende in einem Zweig eines von einem Laser beaufschlagten Interferometers angeordnet ist.The invention is illustrated below, for example, with reference to the drawing described; FIG. 1 shows a schematic representation of a laser expansion optics with a mode diaphragm according to the invention in the focus of the laser beam, FIG. 2 shows a modified one Embodiment with a mode diaphragm made optically absorbent and FIG. 3 a further embodiment in which the mode diaphragm according to the invention in one Branch of a laser acted upon interferometer is arranged.
Nach Fig. 1 wird der Strahl 12 eines Lasers 19 auf ein erstes Mikroobjektiv 20 gelenkt, welches das Laserlicht in seinem Brennpunkt F konzentriert. Anschließend ist ein zweites Mikroobjektiv 21 mit der doppelten Brennweite vorgesehen, welches im Abstand seiner Brennweite vom Fokus F angeordnet ist und einen entsprechend dem Brennweitenverhältnis verbreiterten parallelen Laserstrahl 12' bildet. Durch Wahl der Brennweite des Mikroobjektivs 20 kann im Fokus F eine gewünschte Leistungsdichte des Lichtes erzielt werden.Je kürzer die Brennweite ist, umso höher ist die Leistungsdichte. Das Verhältnis der Brennweiten der Mikroobjektive 20, 21 bestimmt den Grad der Aufweitung des Laserstrahls.According to FIG. 1, the beam 12 of a laser 19 is directed onto a first micro-objective 20 steered, which concentrates the laser light in its focal point F. Afterward a second micro objective 21 with twice the focal length is provided, which is arranged at a distance of its focal length from the focus F and one corresponding to the Forms focal length ratio broadened parallel laser beam 12 '. By choice the focal length of the micro-objective 20 can have a desired power density in the focus F of the light. The shorter the focal length, the higher is the power density. The ratio of the focal lengths of the micro-lenses 20, 21 determines the degree of expansion of the laser beam.
Im Fokus F des Mikroobjektivs 20 ist die erfindungsgemäße Modenblende 11 angeordnet, welche beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 im vom Licht unbeaufschlagten Zustand lichtundurchlässig ist. An den Stellen, wo die zentralen gewünschten Moden des Laserlichtes auf die Modenblende 11 auftreffen, erfolgt jedoch aufgrund geeigneter Materialwahl eine Ausbleichung des Absorbermaterials der Modenblende 11,-so daß dort das gewünschte zentrale Licht hindurchtreten und den Austrittslaserstrahl 12' bilden kann. Die unerwünschten Moden und andere Unsauberkeiten des Laserstrahls 12 werden dagegen von der Modenblende 11 abgefangen und somit unterdrückt.The mode diaphragm according to the invention is in the focus F of the micro-objective 20 11 arranged, which in the embodiment of FIG. 1 in unaffected by light State is opaque. In the places where the central desired fashions of the laser light impinge on the mode diaphragm 11, however, takes place due to suitable Choice of material a bleaching of the absorber material of the mode diaphragm 11, so that there the desired central light pass through and the exit laser beam 12 ' can form. The unwanted modes and other imperfections of the laser beam 12, on the other hand, are intercepted by the mode diaphragm 11 and thus suppressed.
Da der Lichtintensitätsabfall von den zentralen Bereichen des Laserstrahls im Fokus F nach außen kontinuierlich erfolgt, ist der Übergang zwischen dem zentralen Gebiet minimaler und den äußeren Gebieten maximaler Extinktion stetig, was wie eine Apodisation wirkt.Because the light intensity drop from the central areas of the laser beam in the focus F occurs continuously to the outside, is the transition between the central Area of minimum and the outer areas of maximum extinction continuously what like a Apodization works.
Durch eine Regelung soll die Intensität des Lasers 19 konstant gehalten werden.The intensity of the laser 19 is to be kept constant by a regulation will.
In Fig. 1 ist auch noch eine zweite Ausführungsform angedeutet, bei der ein Polarisator 13 und ein Analysator 14 in der dargestellten Weise im Strahlengang angeordnet sind.In Fig. 1, a second embodiment is also indicated at a polarizer 13 and an analyzer 14 in the illustrated manner in the beam path are arranged.
Aus diesem Grunde tritt normalerweise kein Licht am Ausgang der Anordnung aus. Wird jedoch für die Modenblende 11 ein transparentes Material mit optisch veränderbarem Doppelbrechungsverhalten verwendet, so kann das zentral in die Modenblende 11 eintretende Licht die Doppelbrechung der Modenblende 11 so verändern, daß eine Veränderung der Polarisationsrichtung auftritt und so das betreffende Licht zumindest teilweise durch den Analysator 14 hindurchgelangen kann.For this reason there is normally no light at the exit of the arrangement the end. However, a transparent material with an optically changeable material is used for the mode diaphragm 11 Birefringence behavior is used, so that entering the mode diaphragm 11 centrally Light change the birefringence of the mode diaphragm 11 so that a change in the Direction of polarization occurs and so the light in question at least partially can pass through the analyzer 14.
Bei den folgenden Ausführungsbeispielen bezeichnen gleiche Bezugszahlen entsprechende Teile wie in Fig. 1. In the following exemplary embodiments, the same reference numerals denote corresponding parts as in Fig. 1.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 wird für die Modenblende 11 ein transparentes Material verwendet, das durch Bestrahlung mit ultraviolettem Licht absorbierend wirkt. Hierzu kann die Modenblende 11 nach Fig. 2 von der Seite her durch eine Quecksiu=er-Gasentladungslampe 22 über ein Ultraviolettfilter 23 kontinuierlich bestrahlt werden. Im Fokus F wird jedoch die absorbierende Eigenschaft durch den in diesem Fall im roten Spektralbereich arbeitenden Laser 19 wieder rückgängig gemacht, so daß nur die unerwünschten Moden von der Modenblende 11 abgefangen werden, das erwünschte Licht im Zentrum des Fokus F jedoch durchgelassen wird. In the embodiment according to FIG. 2, for the mode diaphragm 11 uses a transparent material, which by irradiation with ultraviolet Absorbs light. For this purpose, the mode diaphragm 11 according to FIG. 2 can be viewed from the side through a mercury gas discharge lamp 22 through an ultraviolet filter 23 continuously irradiated. In focus F, however, the absorbing property becomes by the laser 19 operating in the red spectral range in this case made so that only the undesired modes are intercepted by the mode diaphragm 11, however, the desired light in the center of the focus F is transmitted.
Damit in den Ausgangsstrahl 12' keine von der Xenon-Lampe 22 stammenden Ultraviolettanteile hineingelangen, ist erfindungsgemäß hinter der Modenblende 11 noch ein Rotfilter 24 im Strahlengang angeordnet, welches das Laserlicht durchläßt, das die Modenblende 11 bestrahlende Ultraviolettlicht jedoch absorbiert oder reflektiert.So that none of the xenon lamp 22 comes into the output beam 12 ' According to the invention, ultraviolet components get in behind the mode diaphragm 11 another red filter 24 arranged in the beam path, which lets the laser light through, however, the ultraviolet light irradiating the mode stop 11 absorbs or reflects.
Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 arbeitet mit einem Interferometer, welches durch die halbdurchlässigen Spiegel 15, 18 und die vollreflektierenden Umlenkspiegel 16, 17 gebildet wird.The embodiment of Fig. 3 works with an interferometer, which through the semi-transparent mirror 15, 18 and the fully reflective deflecting mirror 16, 17 is formed.
Das durch das Mikroobjektiv 20 hindurch gelangte Laserlicht wird durch den teildurchlässigen Spiegel 15 zu der Modenblende 11 abgelenkt, welche im Fokus F angeordnet ist. Das hindurchgegangene Licht wird durch den Spiegel 16 über das weitere Mikroobjektiv 21b zu einem weiteren teildurchlässigen Spiegel 18 gelenkt, das den Eintrittslichtstrahl um 900 umlenkt, so daß der Austrittslaserstrahl 12' entsteht. Das durch den teildurchlässigen Spiegel 15 hindurchgegangene Licht wird durch das Mikroobjektiv 21a, welches gleich dem Mikroobjektiv 21b ausgebildet ist, parallelisiert und über den Umlenkspiegel 17 und den teildurchlässigen Spiegel 18 im Ausgangslichtstrahl 12' mit dem anderen Lichtbündel vereinigt.The laser light that has passed through the micro objective 20 is transmitted through the partially transparent mirror 15 is deflected to the mode diaphragm 11, which is in focus F is arranged. The light that has passed is through the mirror 16 via the further micro-objective 21b directed to a further partially transparent mirror 18, which deflects the entrance light beam by 900, so that the exit laser beam 12 ' arises. The light that has passed through the partially transparent mirror 15 becomes through the micro-objective 21a, which is designed in the same way as the micro-objective 21b, parallelized and via the deflecting mirror 17 and the partially transparent mirror 18 combined with the other light beam in the output light beam 12 '.
Die Interferometeranordnung ist so gewählt, daß am Ausgang die beiden Lichtstrahlen eine Phasendifferenz von 1800 aufweisen, d.h. intensitätsmäßig voneinander subtrahiert werden.The interferometer arrangement is chosen so that the two at the output Light rays have a phase difference of 1800, i.e. from one another in terms of intensity be subtracted.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Modenblende 11 so ausgebildet, daß sie normalerweise transparent ist, jedoch durch das intensive zentrale Laserlicht absorbierend gemacht wird.In this embodiment, the mode diaphragm 11 is designed so that it is normally transparent, but by the intense central laser light is made absorbent.
Hierdurch wird in dem durch das Mikroobjektiv 21b gelangenden Zweig gerade das brauchbare Laserlicht absorbiert.As a result, in the branch passing through the micro objective 21b just absorbs the usable laser light.
Da jedoch am Ausgang die Lichtintensitäten der einzelnen Strahlbereiche voneinander subtrahiert werden, werden nur die unerwünschten Moden durch das Interferometer ausgelöscht, während das zentrale Laserlicht durch den das Mikroobjektiv 21a enthaltenden Zweig hindurchgelangt und voll in den Ausgangsstrahl 12' übergeht, weil der an sich zu subtrahierende Beitrag vom durch das Mikroobjektiv 21b enthaltenden Zweig durch die Modenblende 11 wegabsorbiert worden ist. Das Teilungsverhältnis kann so gewählt werden, daß über den Pfad mit der Modenblende 11 nur ein relativ kleiner Teil des Lichtes geleitet wird, weil mit diesem Anteil nur die unerwünschten Lichtanteile ausgelöscht werden müssen.Since, however, the light intensities of the individual beam areas at the exit are subtracted from each other, only the unwanted modes are passed through the interferometer extinguished while the central laser light through that containing the micro objective 21a Branch passed through and completely merges into the output beam 12 ', because the in itself contribution to be subtracted by the branch contained by the micro objective 21b the mode stop 11 has been absorbed away. The division ratio can be chosen be that over the path with the mode diaphragm 11 only a relatively small part of the Light is guided because with this portion only the undesired light portions must be wiped out.
Nach Fig. 3 können zwischen dem Mikroobjektiv 21b und dem teildurchlässigen Spiegel 18 auch noch ein Filter 25 zum Abgleich der Amplitude und/oder ein Filter 26 zum Abgleich der Phase angeordnet sein.According to FIG. 3, between the micro-objective 21b and the partially transparent Mirror 18 also has a filter 25 for adjusting the amplitude and / or a filter 26 can be arranged to adjust the phase.
Bei der Anordnung nach Fig. 3 kann für die Modenblende 11 auch ein Material verwendet werden, dessen Phasengeschwindigkeit für das Licht von der Lichtintensität abhängig ist. Ohne Licht, bzw. bei sehr kleiner Lichtintensität, ist die Laufwegdifferenz der beiden Lichtpfade wieder so eingestellt, daß sich am Ausgang die beiden Lichtstrahlen subtrahieren. Bei großer Lichtintensität ändert sich die Phasenlaufzeit im Material der Modenblende, so daß am Ausgang das Licht der beiden Pfade nicht mehr in Gegenphase ist, d.h. die Subtraktion wird ganz oder teilweise aufgehoben oder sogar in eine Addition gewandelt.In the arrangement according to FIG. 3, one can also be used for the mode diaphragm 11 Material used, its phase velocity for the light on the light intensity is dependent. If there is no light, or if the light intensity is very low, the path difference is of the two light paths are set again so that the two light beams are at the exit subtract. If the light intensity is high, the phase delay in the material changes the Mode shutter, so that the light of the two paths is not at the exit is more in opposite phase, i.e. the subtraction is completely or partially canceled or even converted into an addition.
Bei den Anordnungen nach Fig. 3 müssen ggfs. vom Zentrum des Ausgangslichtstrahles weiter entfernt auftretende Beugungsringe ausgeblendet werden.In the arrangements according to FIG. 3, if necessary. From the center of the output light beam Diffraction rings occurring further away are masked out.
Claims (13)
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| DE19843404596 DE3404596A1 (en) | 1984-02-09 | 1984-02-09 | Stop for optical radiation sources, in particular mode stop for lasers |
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| DE3404596A1 true DE3404596A1 (en) | 1985-08-14 |
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ID=6227242
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| DE (1) | DE3404596A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4106201A1 (en) * | 1991-02-27 | 1992-09-03 | Univ Schiller Jena | Nonlinear planar optical element for optical computer - uses layer structures having dielectric layers with alternating refractive indices |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3495893A (en) * | 1966-10-17 | 1970-02-17 | Bell Telephone Labor Inc | Optical limiter utilizing multiphoton absorbing material |
| US3628173A (en) * | 1969-04-28 | 1971-12-14 | Bell Telephone Labor Inc | Laser mode selection and stabilization apparatus employing a birefringement etalon |
| US3637287A (en) * | 1970-08-19 | 1972-01-25 | Bell Telephone Labor Inc | Method and apparatus for controlling an optical gate utilizing optically induced birefringence |
| US3700307A (en) * | 1971-04-05 | 1972-10-24 | United Aircraft Corp | Adjustable nonlinearly transmissive optical device |
| DE2735985A1 (en) * | 1977-08-10 | 1979-03-01 | Eltro Gmbh | Protection unit for human eye against electromagnetic beam - comprises liq. crystal unit with absorbent compound between two optically polarised glass plates |
| US4176919A (en) * | 1978-01-31 | 1979-12-04 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Passive high-speed automatic shutter for imaging devices |
| DE3045545A1 (en) * | 1980-12-03 | 1982-06-03 | Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt | Semiconductor laser output signal control - regulates laser modulation current by signal from comparator of electric and optical peak signals |
-
1984
- 1984-02-09 DE DE19843404596 patent/DE3404596A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3495893A (en) * | 1966-10-17 | 1970-02-17 | Bell Telephone Labor Inc | Optical limiter utilizing multiphoton absorbing material |
| US3628173A (en) * | 1969-04-28 | 1971-12-14 | Bell Telephone Labor Inc | Laser mode selection and stabilization apparatus employing a birefringement etalon |
| US3637287A (en) * | 1970-08-19 | 1972-01-25 | Bell Telephone Labor Inc | Method and apparatus for controlling an optical gate utilizing optically induced birefringence |
| US3700307A (en) * | 1971-04-05 | 1972-10-24 | United Aircraft Corp | Adjustable nonlinearly transmissive optical device |
| DE2735985A1 (en) * | 1977-08-10 | 1979-03-01 | Eltro Gmbh | Protection unit for human eye against electromagnetic beam - comprises liq. crystal unit with absorbent compound between two optically polarised glass plates |
| US4176919A (en) * | 1978-01-31 | 1979-12-04 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Passive high-speed automatic shutter for imaging devices |
| DE3045545A1 (en) * | 1980-12-03 | 1982-06-03 | Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt | Semiconductor laser output signal control - regulates laser modulation current by signal from comparator of electric and optical peak signals |
Non-Patent Citations (13)
| Title |
|---|
| DD-Z: phys. stat. sol., Vol.23a, K117-K121, 1974 * |
| DE-Buch: Dr.Alfred Hüthig Verlag: Lasertechnik, eine Einführung * |
| DE-Z: Feinwerktechnik + micronic, Vol.77, Nr.2, 1973, S. 52-55 * |
| Heidelberg 1982, S.134-135 * |
| NL-Physics Letters., Vol.45A, Nr.1, 1973, S.35-36 * |
| NL-Z: Optics Communications, Vol.12, Nr.3, 1974 S.344-347 * |
| NL-Z: Optics Communications, Vol.30, Nr.2, 1979, S. 203-205 * |
| US-Z: Appl. Otics, 1974, Vo.13,Nr.7, S.1629-32 * |
| US-Z: Appl. Phys. Letters, Vol.26, No.4, 1975, S.168-170 * |
| US-Z: Appl.Optics, Vol.14,Nr.3, 1975, S.580-585 * |
| US-Z: Appl.Phys.Lett, Vol.27,Nr.2,1975, S.83-84 * |
| US-Z: IEEE J. of Quantum Electronics, Vol. QE-16, Nr.2, 1980, S.225-230 * |
| US-Z:Phys.Rev.Lett., Vol.18,Nr.21,1967,S.908-911 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4106201A1 (en) * | 1991-02-27 | 1992-09-03 | Univ Schiller Jena | Nonlinear planar optical element for optical computer - uses layer structures having dielectric layers with alternating refractive indices |
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