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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Fokussieren und Richten
von Freiraumstrahlen auf ein Ziel.
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Das
Fokussieren und Richten von Freiraumstrahlen auf ein Ziel ist bei
Anwendungen wie z.B. in der Faseroptik kritisch. Es ist oft erforderlich,
eine lange Wegstrecke für
den fokussierten Strahl zu liefern und gleichzeitig einen kleinen,
nicht-verzerrten Punkt aufrechtzuerhalten und den durchschnittlichen
Einfallswinkel innerhalb der Winkeltoleranz des Ziels zu halten.
Lösungsversuche
erreichten bisher nicht alle diese Ziele, oder wenn, dann nur auf
ineffiziente oder umständliche
Art und Weise.
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Beispielsweise
liefern Einzellinsenstarter nicht genügend Freiheitsgrade, um übliche Herstellungsfehler
zu kompensieren. Wenn der ankommende Strahl beispielsweise zunächst nicht
auf das Ziel zentriert ausgerichtet ist, dringt eventuell nicht
das ganze Licht in das Ziel ein, egal wie gut die Linse bei einem
Einzellinsenstarter eingestellt ist. Zweilinsenstarter liefern mehr
Freiheitsgrade, der Winkel kann jedoch nicht unabhängig von
der Position eingestellt werden.
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Die
JP-A-01/277,710 offenbart einen Entfernungsdetektor, der ein System
aufweist, um die Länge
eines Lichtpfades unter Verwendung relativ kleiner Planparallelplatten
zu verkürzen,
bei einem Entfernungsdetektor zum Erfassen eines Fokusfehlers, durch
Anordnen einer konkaven Linse zwischen zwei Planparallelplatten,
um den Konvergenzwinkel von konvergierendem Licht zu verändern.
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Die
US-A-5,172,268 offenbart ein optisches Bildstabilisierungssystem,
das eine Masterlinse und eine zwischen der Masterlinse und der Bildoberfläche derselben
angeordnete Meniskuslinse sowie eine konkave Oberfläche, die
der Austrittspupille der Masterlinse gegenüber liegt, aufweist, wobei
die Meniskuslinse eine Neigung aufweist, die relativ zu der optischen
Achse der Masterlinse variabel ist.
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Die
US-A-5,592,331 offenbart einen Adapter für ein optisches Instrument
zum Steuern des Winkels der Fokusebene des Instruments. Der Adapter
weist eine vordere und eine rückwärtige Kopplungsfläche, eine Sekundärlinse und
einen Neigungs-/Schwenk-Mechanismus oder eine feststehende Fliese
bzw. Feldeinteilung auf. Die rückwärtige Kopplungsfläche des
Adapters ist mit dem optischen Instrument verbunden, eine austauschbare
Primärlinse
ist mit der vorderen Kopplungsfläche
des Adapters verbunden, und der Neigungs-/Schwenk-Mechanismus neigt oder schwenkt
die Primärlinse
relativ zu der Bildebene.
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Die
Vorrichtung, die in der U.S.-Patentschrift Nr. 5,077,622 mit dem
Titel „Apparatus
For Precision Focussing and Positioning of A Beam Waist On A Target", die am 31. Dezember
1991 an Lynch u. a. erteilt wurde, offenbart ist, erzielt eine Positionierung
mit hoher Auflösung,
erfordert jedoch zumindest sieben separate Einstellungsachsen, und
sie passt nur schwer in ein kompaktes Gehäuse. Schließlich verringern verjüngte Fasern die
erforderliche Auflösung,
indem sie das Ziel am Eingang größer machen
und sich bis zur endgültigen
Größe verjüngen. Zusätzlich zu
ihren hohen Kosten sind sie außerdem
weniger effizient, da Licht in der Verjüngung verloren geht. In der
Tat geht um so mehr Licht verloren, je größer die Verjüngung ist.
Verjüngte
Fasern sind auch für
Polarisierungsaufrechterhaltungsanwendungen nicht sinnvoll, da die
Verjüngung
die Polarisation des Lichts zerstückelt.
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Die
vorliegende Erfindung liefert ein verbessertes Fokussieren und/oder
Lenken eines Freiraumstrahls.
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zum Ausrichten
eines Freiraum-Lichtstrahls und eines Ziels gemäß Anspruch 1 vorgesehen.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum
Ausrichten eines Freiraum-Lichtstrahls auf ein Ziel gemäß Anspruch
5 vorgesehen.
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Die
bevorzugte Vorrichtung umfasst eine Linse, die von zwei parallelen
Fenstern umgeben ist. Diese Komponenten können als Standardkomponenten
erhältlich
sein. Auch wenn sie für
eine bestimmte Anwendung kundenspezifisch hergestellt werden müssen, sind
die Fenster in der Herstellung unkompliziert. Das erste Fenster
ist ein Orientierungsfenster, das den Strahl durch die Linse und
auf das Ziel zu orientiert. Das zweite Fenster ist ein Verschiebungsfenster,
das den fokussierten Punkt über
das Ziel verschiebt und dabei eine etwaige Fehlausrichtung der Linse
korrigiert.
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Die
bevorzugten Einstellungen dieser Vorrichtung sind ein Neigen der
zwei Fenster und eine Längsverschiebung
(-fokussierung) entweder der Linse oder des Ziels. Eine hohe Effizienz
und eine geringe Punktgröße können sogar
dann erzielt werden, wenn die Ausrichtung der nichteinstellbaren
Komponenten nicht perfekt ist. Der fokussierte Strahl kann zum Zweck
der besten Ausrichtung auf das Ziel unabhängig verschoben und geneigt
werden. Die Vorrichtung liefert eine lange Wegstrecke und erhält dabei
einen kleinen, nicht-verzerrten Punkt aufrecht. Die Vorrichtung
kann zur Verwendung bei Anwendungen mit begrenztem Raum kompakt
und robust hergestellt werden. Desgleichen können standardmäßige Manipulationsvorrichtungen,
z. B. Biegungsplatten und Schrauben, verwendet werden, um die Fenster
zu neigen und die Linse von der Vorderseite der Vorrichtung zu fokussieren.
Im Vergleich zu vorherigen Lösungsversuchen
erfordert das bevorzugte Ausführungsbeispiel
eine minimale Anzahl von Einstellungen, um eine präzise Ausrichtung
zu erzielen.
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Bei
dem bevorzugten Ausführungsbeispiel
kann die Linse auch geneigt werden. Ein Neigen der Linse zusätzlich zu
dem Verschiebungsfenster erhöht
die Entfernung, über
die der fokussierte Punkt verschoben werden kann, bevor ein Koma
den Punkt beträchtlich
verzerrt. Dies ermöglicht
eine größere Fähigkeit,
die Fehlausrichtung der Linse und des Ziels zu korrigieren.
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Das
bevorzugte Ausführungsbeispiel
kann ein Verfahren und eine Vorrichtung zum präzisen Fokussieren und Richten
auf ein sehr kleines und/oder winkelbeschränktes Ziel liefern.
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Unter
Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen wird lediglich beispielhaft
ein Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung nachfolgend beschrieben. Es zeigen:
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1 ein
Diagramm der bevorzugten optischen Fokussierungs- und Lenkvorrichtung;
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2 ein
Diagramm der optischen Fokussierungs- und Lenkvorrichtung, das das
Neigen eines Orientierungsfensters veranschaulicht;
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3 ein
Diagramm der optischen Fokussierungs- und Lenkvorrichtung, das das
Neigen eines Verschiebungsfensters veranschaulicht;
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4 ein
Diagramm der optischen Fokussierungs- und Lenkvorrichtung, das das
Neigen einer Linse und des Verschiebungsfensters veranschaulicht;
und
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5 einen
Graphen einer Korrektur eines Strahls von 1 mm und einer asphärischen
Linse mit einer Brennweite von 5 mm.
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Die
optische Fokussierungs- und Lenkvorrichtung 10 des bevorzugten
Ausführungsbeispiels
ermöglicht
die präzise Ausrichtung
eines Freiraum-Lichtstrahls auf ein kleines und/oder winkelbeschränktes Ziel,
z. B. eine Einmodenfaser. Die Vorrichtung 10 weist eine
Linse 20 zwischen zwei flachen Fenstern auf, wie in 1 zu
sehen ist. Für
die Linse 20 und die Fenster kann eine ohne weiteres verfügbare Optikeinrichtung
verwendet werden, was die Kosten minimiert und den Ersatz von Teilen
vereinfacht. Es werden einfache und robuste Mechanismen verwendet,
die standardmäßige Betätigungsglieder
und Befestigungsvorrichtungen umfassen, was ebenfalls die Kosten
minimiert und einen Ersatz vereinfacht. Das endgültige Paket kann kompakt ausgeführt werden,
was eine Montage und Ausrichtung in einem begrenzten Raum ermöglicht,
wo ein Zugriff auf lediglich eine Seite möglich ist. Üblicherweise ist das endgültige Paket
ein Gehäuse,
das die Linse 20, die zwei Fenster 30, 40,
Neigungsmechanismen und einen Fokussierungsmechanismus enthält. Vorzugsweise liefert
das Paket an seiner Vorderseite Zugriff auf diese Mechanismen.
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Das
erste Fenster ist das Orientierungsfenster 30, wie in 1 gezeigt
ist. Das Orientierungsfenster 30 orientiert den Strahl
allgemein durch die Linse und auf das Ziel zu (nicht gezeigt). Das
Orientierungsfenster 30 bewerkstelligt dies, indem es sich
in dem Strahl neigt, wie in 2 zu sehen
ist und nachstehend erörtert wird.
Das Orientierungsfenster 30 ist üblicherweise ein Fenster mit
niedriger Aberration, das gemäß der gewünschten
Paketgröße, der
benötigten
Winkelzielauflösung
und Zentrierungstoleranzstapelung entworfen ist. Ein winkelempfindliches
Ziel weist einen Akzeptanzwinkelbereich auf, in den der Konvergenzstrahldurchschnittseinfallswinkel
fallen muss, um die besten Ergebnisse zu erzielen. Der Akzeptanzwinkelbereich
des Ziels bestimmt die erforderliche Winkelzielauflösung des
Orientierungsfensters 30. Die Zentrierungstoleranz ist
die Toleranz des Ziels bezüglich
eines Zentrierens des konvergierenden Strahls.
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Der
Winkelbereich und die Auflösung,
die durch das Orientierungsfenster 30 erzielt werden können, hängen nicht
nur von der Dicke und dem Brechungsindex des Orientierungsfensters 30 ab.
Die Brennweite der Linse 20 und die Bandbreite und die
Auflösung
des Neigungsmechanismus müssen
ebenfalls berücksichtigt werden.
Das Orientierungsfenster 30 verschiebt den Strahl über die
Linse 20, und die Linse 20 transformiert diese
Verschiebung in eine Winkeländerung.
Berechnungen der ersten Ordnung bestimmen die EingangsstrahlVerschiebung „y" für einen
Neigungswinkel „α" eines Orientierungsfensters 30 mit
einer Dicke „t" und einem Brechungsindex „n" bei der interessierenden
Wellenlänge:
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Eine äquivalente
dünne Linse
der Brennweite „f", für kleine
Verschiebungen, ändert
die EingangsVerschiebung „y" zu einem Ausgangswinkel „u": u ~ y/f
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Diese
Berechnungen liefern einen Anfangspunkt zum Auswählen von Komponenten, vor einem
Bestellen der Komponenten wird jedoch eine gründliche Behandlung durch einen
genauen Strahlenverfolgungscode empfohlen. Die Bandbreite des Orientierungsfensters 30 wird
ebenfalls durch die Größe der Linse 20 im Vergleich
zu dem Eingangsstrahl, das Aberrationsansprechverhalten der Linse 20 auf
eine Dezentrierung hin (es ist ratsam, die Linse 20 zu
wählen,
die diese Art der Verschiebung nachsieht) und den Grad einer Neigung des
Orientierungsfensters 30, der in dem verfügbaren Raum
erlaubt werden kann, begrenzt. Die Auflösung des Orientie rungsfensters 30 wird
zum großen
Teil durch die Winkelauflösung
seines Neigungsmechanismus bestimmt.
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Wenn
ein (nicht gezeigtes) winkelempfindliches Ziel in einem Winkel angebracht
ist oder wenn der Eingangsstrahl, die Linse 20 und das
Ziel innerhalb der Toleranzen des Ziels nicht koaxial sind, kompensiert
ein Neigen des Orientierungsfensters 30 den Fehler und
koppelt den Großteil
des Lichts auf das Ziel. Wie durch 2 veranschaulicht
ist, kann ein Neigen des Orientierungsfensters 30 in dem
Eingangsstrahl (1) den Strahl auf eine leicht deplazierte Linse 20 zentrieren,
um die optische Aberration zu minimieren, und/oder (2) den durchschnittlichen
Einfallswinkel an dem Ziel verändern,
ohne den konvergierenden Strahlenpunkt zu bewegen. Dieser zweite
Effekt des Neigens des Orientierungsfensters 30 ist auf
die Tatsache zurückzuführen, dass sich
der konvergierende Strahl um seinen Fokus herum dreht. Vorzugsweise
wird eine Einstellung der Neigung des Orientierungsfensters 30 von
der Vorderseite der Vorrichtung 10 aus mit einem (nicht
gezeigten) Neigungsmechanismus bewerkstelligt, der standardmäßige Betätigungsglieder,
z. B. Biegungsplatten und Schrauben oder Piezos (piezoelektrische
Positionierungsvorrichtungen) umfasst, die mit dem Orientierungsfenster 30 verbunden
sind.
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Die
Linse 20 fokussiert den Strahl auf das Ziel. Die Linse 20 ist
eine Linse 20 von hoher Qualität, deren Aberrationen nicht
drastisch zunehmen, wenn ein Fenster in dem konvergierenden Strahl
platziert wird. Viele standardmäßig erhältliche
Linsen, die bei geringen Brennweiten eine niedrige Aberration liefern,
sind zur Verwendung als Mikroskopobjektive entworfen und wurden
ursprünglich
mit einem Fenster (d. h. dem Abdeckstreifen auf einem Objektträger eines
Mikroskops) zwischen der Linse und der Bildebene optimiert. Bei
dem in 1 gezeigten Beispiel ist die Linse 20 eine
asphärische
Linse, die aus geformtem Kunststoff oder Glas hergestellt ist. Die
Linse 20 kann auch multisphärisch oder anamorphotisch sein
(z. B. eine Linse, die eine zylindri sche oder ringförmige Oberfläche aufweist
und aus geformtem Kunststoff oder Glas oder geblasenem Glas hergestellt
ist). Die Größe der Linse 20 hängt von
der Anwendung und der Paketgröße ab.
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Wenn
die optische Achse der Linse 20 und die Optikeinrichtung
des Ziels einigermaßen
kollinear sind (beispielsweise ist eine Linse mit einer Brennweite
von 5 mm innerhalb von 0,025 mm zentriert), wird lediglich eine
Fokuseinstellung benötigt,
um Fehler bezüglich
der Brennweite oder der Platzierung des Ziels zu kompensieren. Wenn
das Ziel auf tolerierbare Weise innerhalb der Bandbreite des der
schmalsten Stelle des Strahls fest angebracht ist, ist eine Fokuseinstellung
eventuell sogar dann nicht notwendig, wenn die Brennweite der Linse 20 innerhalb
der Spezifikationen des Herstellers schwankt und/oder eine Effizienz
weniger kritisch ist. Um den Strahl zu fokussieren, kann sich die
Linse 20 bewegen, kann sich die ganze Vorrichtung 10 bewegen
und/oder kann sich das Ziel bewegen. Das Ziel kann sich bewegen,
wenn es nicht viele Male gelöst wird
und durch in hohem Maße
wiederholbare Strahlkopplungen ersetzt wird oder wenn der Fokussierungsmechanismus
der Linse 20 so robust ist, dass die Beanspruchungen des
Entfernens und erneuten Platzierens des Ziels keinen Ausrichtungsverlust
bewirken. Vorzugsweise wird der Fokussierungsmechanismus von der Vorderseite
der Vorrichtung 10 betätigt,
statt einen seitlichen Zugriff zu erfordern. Der Fokussierungsmechanismus
umfasst mit der Linse 20 verbundene standardmäßige Betätigungsglieder,
z. B. Biegungsplatten und Schrauben oder Piezos.
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Das
Verschiebungsfenster 40 ist in dem konvergierenden Strahl
zwischen der Linse 20 und dem (nicht gezeigten) Ziel platziert,
wie in 1 zu sehen ist. Das Verschiebungsfenster 40 trägt allgemein
dazu bei, jegliche Fehlanpassung zwischen dem fokussierten Punkt
des konvergierenden Strahls und dem Ziel, der eine endliche Größe aufweist,
zu vermeiden oder zu korrigieren. Wenn die Linse 20 dazu
entworfen wurde, durch ein Fenster hindurch abzubilden, bewirkt
das Verschiebungsfenster 40 dieselben Differenzen bezüglich des optischen
Pfades wie das Entwurfsfenster, durch das die Linse 20 entwurfsgemäß abbilden
sollte. Wenn die Linse 20 dazu entworfen war, durch ein
Fenster (z. B. einen Mikroskop-Abdeckstreifen oder das Fenster in
dem Gehäuse
eines Diodenlasers) abzubilden, und bei der Entwurfswellenlänge verwendet
wird, dann bewirkt das Verschiebungsfenster 40 minimale
Aberrationen, wenn seine Charakteristika denen des Entwurfsfensters ähnlich sind.
Wenn sich jedoch die Entwurfswellenlänge von der tatsächlich verwendeten
Wellenlänge
unterscheidet, dann sollte das Verschiebungsfenster 40 für die verwendete
Wellenlänge
ausgewählt
werden.
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Ein
Neigen des Verschiebungsfensters 40 in dem konvergierenden
Strahl, wie in 3 zu sehen ist, bewirkt, dass
sich der fokussierte Punkt des konvergierenden Strahls über das
Ziel hinweg verschiebt, ohne den Einfallswinkel zu stören. Dies
ermöglicht,
dass der fokussierte Punkt „bewegt" wird, so dass er
sich innerhalb der Zentrierungstoleranz des Ziels und auf der optischen
Achse des Ziels befindet. Dieses Zentrieren des fokussierten Punkts
ermöglicht
die Korrektur der Fehlausrichtung der Linse 20 und des
Ziels.
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Jedoch
kann eine zu starke Neigung des Verschiebungsfensters 40 bewirken,
dass sich der fokussierte Punkt aufgrund von Komaaberrationen ausbreitet.
Ein höheres
Maß an
Verschiebung kann bei geringerer Neigung, und dementsprechend geringerer
Aberration, erfolgen, wenn das Verschiebungsfenster 40 dicker
ist oder aus einem Glas mit einem höheren Index hergestellt ist.
Die Dicke des Verschiebungsfensters 40 wird durch die Paketgröße und durch
Polarisierungsbelange eingeschränkt.
Wenn die Polarisierung von Bedeutung ist, z. B. bei polarisierungskritischen
Anwendungen, die ein Einkoppeln eines Freiraumstrahls in eine die
Polarisierung bewahrende Einmodenfaser umfassen, so muss das Verschiebungsfenster 40 aus
einem isotropen Material hergestellt sein. Viele populäre Materialien
mit hohem Index, z. B. Saphir, sind doppelbrechend und können die
Qualität
der Polarisation verringern, es sei denn, ihre kristallinen Achsen
sind sehr präzise
orientiert. Zusätzlich
können
manche nominell isotropen Materialien, z. B. BK7-Glas, schwach doppelbrechend
werden, wenn sie einer übermäßigen mechanischen
Beanspruchung ausgesetzt werden, während sie geformt, geschnitten,
gemahlen oder angebracht werden oder wenn die Stücke aus einem Vollvolumenmaterial
niedriger Güte,
das nicht homogen ist, geschnitten werden. Bei äußerst polarisationskritischen
Anwendungen sollte das Glas des gesamten Verschiebungsfensters 40 die
Güte AA
oder besser aufweisen, und wenn das Verschiebungsfenster 40 dicker
als 2,5 mm ist, wird ein zusätzliches
Tempern empfohlen. Das in den Figuren gezeigte Verschiebungsfenster 40 ist
ein Fenster von 2 mm, das zur Verwendung bei einer polarisierungskritischen
Anwendung entworfen wurde. Die zulässige Dicke des Verschiebungsfensters 40 wird
auch dann eingeschränkt/beschränkt sein,
wenn die Linse 20 eine sehr geringe Schnittweite aufweist.
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Vorzugsweise
wird die Einstellung der Neigung des Verschiebungsfensters 40 auf ähnliche
Weise wie bei dem Orientierungsfenster 30 bewerkstelligt.
Dementsprechend wird auch das Einstellen der Neigung des Verschiebungsfensters 40 von
der Vorderseite der Vorrichtung 10 aus unter Verwendung
eines Neigungsmechanismus bewerkstelligt, der standardmäßige Betätigungsglieder,
z. B. Biegungsplatten und Schrauben oder Piezos, umfasst, die mit
dem Verschiebungsfenster 40 verbunden sind.
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Um
sogar noch lockerere mechanische Anbringtoleranzen an der Linse 20 und
dem Ziel zu kompensieren und zu korrigieren, kann die Linse 20 auch
eine Neigungseinstellung aufweisen, wie in 4 zu sehen ist.
Ein Neigen der Linse 20 zusammen mit dem Verschiebungsfenster 40 erhöht die Bandbreite, über die
der fokussierte Punkt verschoben werden kann, ohne sich aufgrund
einer komatischen Aberration auszubreiten. 5 ist ein
Graph, der die Ergebnisse eines computerisierten optischen Modells
für einen
Strahl von 1 mm und für
die asphärische
Linse 20 mit einer Brennweite von 5 mm zeigt, die in 1 bis 4 gezeigt
sind.
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Wie
aus diesem Graphen der 5 hervorgeht, erfolgt der höchste Verschiebungsgrad
für den
geringsten Aberrationsgrad, wenn sowohl das Verschiebungsfenster 40 als
auch die Linse 20 neigungsfähig sind. Ein Fokussieren der
Linse 20, wenn das Verschiebungsfenster 40 geneigt
wird, überwindet
einen Großteil
der Aberration, jedoch werden die besten Ergebnisse erzielt, wenn
auch die Linse 20 geneigt wird.
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Vorzugsweise
wird eine Einstellung der Neigung der Linse 20 mit einem
Neigungsmechanismus bewerkstelligt, der Betätigungsglieder umfasst, wie
bei dem oben beschriebenen Orientierungsfenster 30 und Verschiebungsfenster 40.
Der Neigungsmechanismus für
die Linse 20 kann mit dem Neigungsmechanismus für das Verschiebungsfenster 40 gekoppelt
sein.
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Vorzugsweise
ist das (nicht gezeigte) Ziel unabhängig von den oben beschriebenen
einstellbaren Komponenten starr angebracht, so dass, wenn es entfernt
und ausgetauscht wird, kein Risiko einer Fehlausrichtung der restlichen
Anordnung besteht. Dies ist ideal für Fasern und andere Ziele,
die seitens eines Endbenutzers mit geringem oder ohne jeglichem
Sachverstand auf dem Gebiet der Optik entfernt und ausgetauscht
werden. Bei manchen Anwendungen mag es wünschenswert sein, das Ziel
auf flexible Weise anzubringen, um einen größeren Einstellungsgrad zu liefern.
Dies gilt besonders für
Ziele, die während
ihrer Lebensdauer nicht vielen Entnahme-/Ersetzungszyklen unterzogen
werden, jedoch im Vergleich zur restlichen Anordnung eine kurze
Lebensdauer aufweisen und von (Original-) Teil zu (Ersatz-) Teil
Unterschiede bezüglich des
optischen Ansprechverhaltens aufweisen können. Statt die Linse 20 oder
die Vorrichtung 10 zu bewegen, um den Fokus des Strahls einzustellen,
kann stattdessen beispielsweise das Ziel bewegt werden, um den Fokus
einzustellen.
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Die
Vorrichtung 10 kann für
die jeweilige Anwendung, bei der sie verwendet werden soll, modifiziert werden.
Durch die Wahl der Fenster und der Position des Neigungsmechanismus
können
eine Vielzahl von Kompromissen zwischen Bandbreite und Auflösung geschlossen
werden. Beispielsweise liefert ein dickeres Verschiebungsfenster 40 eine
bessere Verschiebung für
eine geringere Neigung, Ersteres ist jedoch eventuell weniger homogen,
wenn die Glasqualität
nicht gut gesteuert wird, und liefert eine schlechtere Auflösung für denselben
Neigungsmechanismus als ein dünneres
Fenster. Die Verschiebung des fokussierten Punktes, die sich aus
dem Neigen/Neigen des Verschiebungsfensters 40 (allein)
ergibt, folgt derselben Gleichung der ersten Ordnung (1), die oben
bezüglich
des Orientierungsfensters 30 erörtert wurde. Für ein gegebenes
Verschiebungsfenster 40 sind die Dicke „t" und der Brechungsindex „n" Konstanten, und
die einzige Variable ist der Neigungswinkel α. Wenn sowohl das Verschiebungsfenster 40 als
auch die Linse 20 geneigt sind, wird ein Strahlenverfolgungsmodellieren
mit einem zuverlässigen
Code empfohlen.
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Die
in den Figuren gezeigte Vorrichtung 10 ist zur Verwendung
beim Einkoppeln eines Freiraumstrahls in eine die Polarisierung
bewahrende Einmodenfaser entworfen. Desgleichen kann die Vorrichtung 10 bei
anderen Anwendungen mit unendlichen Konjugaten und einem kollimierten
Strahl verwendet werden, z. B. bei einer Strahlendiagnostik und
bei optischen Systemen, die auf einer Raumanalyse des fokussierten
Punkts beruhen, einem Fokussieren von Strahlen durch Raumfilter
und einer Einspeisung von Strahlen in Systeme mit integrierter Optik
oder Halbleiterlaserverstärker.
Wenn das Ziel nicht winkelempfindlich ist, wird kein Orientierungsfenster 30 benötigt.
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Obwohl
die Erfindung unter Bezugnahme auf die Einzelheiten des bevorzugten
Ausführungsbeispiels offenbart
wurde, versteht es sich, dass die Offenbarung nicht in einem einschränkenden
sondern in einem veranschaulichenden Sinn aufgefasst werden soll,
da in Betracht gezogen wird, dass Fachleuten ohne weiteres Modifikationen
einfallen werden, die in den Schutzumfang der beigefügten Patentansprüche fallen.
