DE693940C - Interferenzmodulator zum Modulieren von Lichtstrahlen - Google Patents

Description

• Interferenzmodulator zum Modulieren von Lichtstrahlen Es ist bereits ein Gerät zum Umwandeln von Schwingungen in Intensitätsschwankungen eines Lichtstrahlenbündels bekannt, bei dem das Lichtstrahlenbündel durch Interferenz aus kohärenten, an # einer halbdurchlässig verspiegelten Schichterzeugten und hinsichtlich ihres Gangunterschiedes von der umzuwandelnden Schwingung abhängigen Teilstrahlenbündeln gebildet ist. Bei diesem Gerät dienen zur Aufteilung des eingangsseitig zugeleiteten Lichtstrahlenbündels inkohärente Teilstrahlenbündel und zu deren Wiedervereinigung eine halbdurchlässig verspiegelte Schicht und zwei zu beiden Seiten dieser Schicht angeordnete Spiegel, deren `beiderseitige Entfernungen zuY Erzielung symmetrischer Wege der kohärenten Teilstrahlenbündel genau-gleich gemacht sind.
• Bei diesem bekannten Interferenzmoidulator gelangen Lichtstrahlen zur Interferenz, die sowohl von derselben Stelle der Lichtquelle ausgehen als auch in derselben Richtung ausgestrahlt werden. Als halbdurchlässig verspiegelte Schicht wird eine Metallschicht verwendet, wodurch ein hoher Prozentsatz des Lichtes durch Absorption verlomengeht.
• Die Erfindung macht nun von der bekannten Tatsache Gebrauch, daß auch Strahlen, die in benachbarte Raumrichtungen zielen, interferenzfähi;g .sind, wenn sie nur von demselben Raumelement der Lichtquelle rausgehen. An Stelle der halbdurchlässig verspiegelten Schicht wird erfindungsgemäß ein Rasterspiegel benutzt, an dem dann die Strahlenteiltmg erfolgt. Die Verwendungeines Rasterspiegels bringt wesentlich geringere Lichtverluste mit sich. Ein derartiger Rasterspiegel ist in Elemente unterteilt, von denen dereine Teil die Strahlen. voll reflektiert, der andere Teil die Strahlen dagegen voll hindurchläßt. Die Anordnung der Elemente muß dabei so sein, daß je#,dem zweckmäßigerweise beiderseitig verspiegelten und demzufolge voll reflektierenden Element ein gleich großes voll durchlässiges Element entspricht. In der Zeichnung ist der Erfindungsgedanke beispielsweise :dargestellt. Es zeigt Fig. i einen Rasterspiegel und Fig.2 den grundsätzlichen Aufbau einer Modulätionsanordnung: Der in Fig. i dargestellte Rasterspiegel besteht aus einer geradzahligen Anzahl spiegelnder und durchsichtiger Sektoren. Die schraffierten Sektoren i sind dabei zweiseitig verspiegelt, während die weiß gelassenen Sektoten 2 durchlässig sind. Alle Sektoren des Rasterspiegels können die gleiche Größe haben. Immer muß aber ein verspiegelter Sektor i einem gleich großen durchlässigen Sektor 2 gegenüberliegen.
• Vom Raumelement 3:einer Lichtquelle (Fig.2) gehen die beiden benachbarten Strahlen I und 'Il aus, von denen der Strahl I in der Zeichenebene verläuft, während der Strahl II in Wirklichkeit aus der Zeichenebene nach. oben oder nach urfiten herausgeht, entsprechend .der Voraussetzung, daß ,auch Strahlen, die in benachbarte Raumrichtungen zielen, interferenzfähig .sind. Durch ein nur angedeutetes optisches System 4 werden die Strahlen I und II wieder konvergent gemacht. Zu beiden Seiten des Rasterspiegels i, 2 befindet :sich je ein weiterer Spiegels bm 6. Der Strahl I wird zunächst von einem verspiegelten Sektor I des Rasterspiegels reflektiert- trifft auf den Spiegel 5, wird dort nochmals reflektiert und tritt durch einen Sektor 2 des Rasterspiegels frei hindurch. Der benachbarte Strahl II tritt zunächst durch einen Sektor 2 des Rasterspiegels 3 hindurch, trifft auf den Spiegel 6, wird dort reflektiert, gelangt zu einem Sektor i des Rasterspiegels und wird nochmals reflektiert. Die beiden Strahlen I und II werden mit Hilfe eines weiteren, ebenfalls- nur angedeuteten,optischen Systems 7 wieder vereinigt, und zwar in einem Punkt B.
• im Punkt 8 gelangen nun die Strahlen I und TI zur Interferenz, und zwar in Abhängigkeit von der optischen Weglänge, die sie zurückgelegt haben. Diese läßt sich durch eine Bewegung eines der Spiegel, z. B. 6, der mit der umzuwandelnden mechanischen oder elektrischen Schwingurig gekoppelt sein möge, verändern.
• Die für die beiden Strahlen I und II angestellte Überlegung gilt auch für das gesamte Strahlenbüschel, welches den Punkt 3 über das System 4, i, 2, 5, 6; 7 nach 8 abbildet. Voraussetzung für eineinwandfreies Arbeiten ist lediglich, daß immer ein von einem Sektor i zunächst reflektierter Strahl. nach seiner Reflexion am Spiegels durch einen Sektor 2 frei hindurchtritt und daß immer ein durch einen Sektor 2 zunächst frei bindürchtretender Strahl nach seiner Reflexion am Spiegel 6 nochmals an einem Sektor i .reflektiert wird.
• Statt der axialsymmetrschen Anordnung kann der Strahlengang zwischen den Punkten i und 8 auch geknickt werden, z. R. durch Anbringung .des Rasterspiegels i; 2 unter 45° und entsprechender Anordnung des optischen Systems 4 oder 7.
• Schließlich kommt als Rasterspiegel auch jedes beliebige Muster in Frage, soforn nur jedem Spiegelelement ein gleiches durchlässiges Element entspricht. Zweckmäßigerweise werden auch hierbei spiegelnde und durchlässige Elemente symmetrisch zur Achse angeordnet, z. B. Strichraster und Schachbrettrastet.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Interferenzmodulator zum Modulieren von Lichtstrahlen, der aus einer Strahlenteilvorrichtung und zwei zu beiden Seiten derselben befindlichen Spiegeln besteht, von denen der eine fest angeordnet ist; während der andere die zur Modulation dienenden mechanischen Schwingungen ausführt, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlenteilung an :einem Rasterspiegel erfolgt, der in Elemente unterteilt ist, von denen der eine Teil die Strahlen voll reflektiert, der andere Teil die Strahlen voll hindurchläßt, wobei jedem voll reflektierenden Element ein gleich großes voll durchlässiges Element entspricht.
2. 2. Interferenzmodulator nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß den Spiegel- elementen die ihnen entsprechenden durchschtigen Elemente symmetrisch zur Achse gegenüberliegen.
3. 3. Interferenzmodulator nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rasterelemente die Form von Kreissektoren aufweisen.