DE754655C - Interferenzlichtmodulator - Google Patents

Interferenzlichtmodulator

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Publication number
DE754655C
DE754655C DES134436D DES0134436D DE754655C DE 754655 C DE754655 C DE 754655C DE S134436 D DES134436 D DE S134436D DE S0134436 D DES0134436 D DE S0134436D DE 754655 C DE754655 C DE 754655C
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
light modulator
interference light
layer
glass
bodies
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Expired
Application number
DES134436D
Other languages
English (en)
Inventor
Walter Dr-Ing Stroeble
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens APP und Maschinen GmbH
Original Assignee
Siemens APP und Maschinen GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Siemens APP und Maschinen GmbH filed Critical Siemens APP und Maschinen GmbH
Priority to DES134436D priority Critical patent/DE754655C/de
Application granted granted Critical
Publication of DE754655C publication Critical patent/DE754655C/de
Expired legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B9/00Measuring instruments characterised by the use of optical techniques
    • G01B9/02Interferometers

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)

Description

  • Interferenzlichtmodulator Die Erfindung betrifft einen Interferenzlichtmodulator, bei dem zur Aufteilung des eingangsseitig zugeleiteten Lichtstrahlenbündels in kohärente Teilstrahlenbündel und zu deren Wiedervereinigung eine halbdurchlässige Schicht und zwei zu beiden Seiten dieser Schicht angeordnete Spiegel dienen, von denen der eine zur Modulation des Lichtstrahlenbündels durch die Schwingung einer Membran bewegt wird Es ist bereits ein Interferenzlichtmodulator bekanntgeworden, bei dem die halbdurchlässige Schicht aus einer lichtdurchlässigen Verspiegelung besteht, die auf die Planfläche einer Platte aus Glas, Ouarz od. dgl. aufgebracht ist. In einem solchen Interferenzlichtmodulator treten nun sehr starke Verluste auf, die hauptsächlich durch Absorption des Lichtes in der halbdurchlässigen Metallschicht bedingt sind. Das wirksame Licht wi.rd durch den zweimaligen Durchgang durch die halbdurchlässige Metallschicht auf etwa 25% seines ursprünglichen Wertes verringert.
  • Diese Verluste lassen sich auch nicht durch die Wahl eines bestimmten Metalles für die halbdurchlässige Metallschicht beseitigen.
  • Gemäß der Erfindung werden Interferenzlichtmodulatoren der eingangs genannten Art erheblich dadurch verbessert, daß die halbdurchlässige Schicht durch eine zwischen zwei Körpern aus Glas, Quarz od. dgl. eingeschlossene Luftschicht gebildet wird, deren Dicke etwa einer halben Wellenlänge des henutzten Lichtes entspricht. Hierdurch fallen die Absorptionsverluste überhaupt weg. während die Eigenschaften der Reflexion und der Durchlässigkeit wie bei einer teildurchlässig verspiegelten Schicht erhalten bleiben. Mit einem derartigen Interferenzlichtmodulator wird infolgedessen gegenüber den bekannten Einrichtungen eine Helligkeitssteigerung bis zu dem Faktor 4 erreicht. Die Dicke der Luftschicht ist dabei abhängig von der Licht wellenlänge. Näherungsweise gilt, daß für gleiche Reflexion und Durchlässigkeit die Luftschicht eine Dicke aufweisen muß, die ungefähr der halben Lichtwellenlänge en4-spricht.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung werden die Strahleneintritts- und -austrittsöffnungen der die halbdurchlässige Schicht zwischen sich einschließenden Kirper als Kugel-, Kegel-, oder Zylinderflächen ausgebildet. Weiterhin können sich in den beiden Glas-, Quarzod. dgl. Körpern gegenüber den Spiegeln kugel-, kegel- oder zylinderförmige Aussparungen befinden. Dabei dient die eine dieser Aussparungen dazu, die steuernde Schwingung des einen der beiden Spiegel zu ermöglichen, während die zweite Aussparung im Interesse der Erhaltung der Symmetrie vorgesehen wird. Es ist aber auch eine andere Ausführung möglich, bei der von den beiden, die halbdurchlässige Schicht zwischen sich einschließenden Körpern aus Glas, Quarz od. dgl. nur der dem mit der steuernden Schwingung gelioppelten Spiegel benachbarte eine kugel-, kegel- oder zylinderförmige Aussparung aufweist und aus stärker brechendem Material besteht als der andere dieser Körper, Eine Vereinfachung ergibt sich, wenn eine ebene Polierte und gegebenenfalls metallisch belegte Begrenzungsfläche eines der beiden Körper aus Glas, Quarz od. dgl. als feststehender Spiegel verwendet wird.
  • In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele des Erfindungsgedankens dargestellt.
  • Es zeigt Fig. 1 schematisch den Aufbau des bekannten Interferenzlichtmodulators, Fig. 2 einen Interferenzlichtmodulator mit einer Luftschicht als halbdurchlässiger Schicht, und Fig. 3 und 4 weitere Ausführungsformen eines Interferenzlichtmodulators nach Fig. 2.
  • Auf der Glasplatte I in Fig. I ist eine halbdurchlässige Metallschicht 2 aufgebracht. Zu beiden seiten der Schicht 2 befinden sich die Spiegel 3 und 4, von denen der Spiegel 3 fest angeordnet ist, während der Spiegel 4 mit der steuernden Schwingung gekoppelt ist. Betragen die Absorptionsverluste in der Metallschicht 2 z. B. 500/0, Reflexion und Durchlässigkeit also je 25%, so bezeichnen die Zahlen an den eingezeichneten Lichtstrahlen die Intensitäten in Bruchteilen von dem einfallenden Licht unter Vernachlässigung der Reflexionsverluste an den unversill>erten Glas-Luft-Flächen und der Absorptionsverluste an den Spiegeln 3 und 4. Dabei ist angenommen, daß sich die Interferenzen in der gezeichneten Richtung des ausfallenden Lichtes so überlagern, daß in der nicht gezeichneten Ausfallsrichtung Auslöschungstattfindet.
  • In der Fig. 2 befindet sich zwischen den beiden Glasplatten 5 und 6 eine dünne Luftschicht 7. Der fest angeordnete Spiegel ist mit S und der mit der steuernden Schwingung gekoppelte Spiegel mit g bezeichnet. Da das Licht auf die Trennfläche zwischen Glasplatte 5 (oder auch einem anderen geeigneten optischen Mittel; und dünner Luftschicht 7 unter einem Winkel einfallen muß, der mindestens gleich dein Grenzwinkel der Totalreflexion ist, können keine planparallelen Glasplatten 5 und 6 verwendet werden, sondern die von der dünnen Luftschicht 7 ausgehenden Seiteuflächen 10 und ii der @ Glasplatten 5 und 6 müssen so ausgebildet werden, daß das Licht unter den erforderlichen Winkeln auf die als halbdurchlässige Schicht wirkende Luftschicht / auftreffen kann. Beispielsweise können die Flächen 10 und ii als Kugelflächen ausgebildet werden, auf denen die Mittelstrahlen des ausgenutzten Lichtbündels senkrecht stehen. Die Apertur des Lichtbündels ist hierbei ringförmig angenommen.
  • Um ein Schwingen des mit der steuernden Schwingung gekoppelten Spiegels 9 zu ermoglichen, befindet sich an dieser Stelle eine beispielsweise kugelförmige Aussparung 12 in der Platte 6. Zur Erzielung optisch gleicher Lichtwege befindet sich eine gleich große Aussparung I3 auch in der Platte 5 gegenüber dem festen Spiegel S.
  • Bei der Ausführung eines Interferenzlichtmodulators nach Fig. 2 treten in der Luftschicht 7 keine Absorptionsverluste auf, die eingeschriebenen Zahlen bezeichnen dabei wieder die Intensitäten in Bruchteilen von dem einfallenden Licht. Es ist daraus ersichtsich, daß die einfallenden und die ausfallenden Lichtstrahlen die gleiche Intensität aufweisen. Auch hier ist wieder angenommen, daß sich die Interferenzen in der gezeichneten Richtung des ausfallenden Lichtes so überlagern, daß in der Licht gezeichneten Ausfallsrichtung Auslöschung stattfindet.
  • In der Fig. 3 ist grundsätzlich der gleiche Aufbau gezeigt wie in der Fig. 2. Es ist bier aher nur in der Platte 6 eine kugelförmige Aussparung 12 vorhanden, während die Oberfläche I4 der Platte 5 z. B. durch Polieren so ausgebildet ist, daß die Lichtstrahlen an der Oberfläche 14 die Platte 5 nicht verlassen können. Es ist dann an dieser Stelle kein feststehender Spiegel mehr erforderlich. Zur Erzielung optisch gleicher Lichtwege kann dabei die Platte 6 aus einem stärker brechenden Glas od. dgl. bestehen wie die Platte 5.
  • Bei dem in der Fig. 4 gezeigten Ausführungsbeispiel eines Interferenzlichtmodulators sind die von der dünnen Luftschicht 7 ausgehenden Seitenflächen 10 und 11 der Glasplatten 5 und 6 kegelförmig ausgebildet.
  • Auch die Aussparung I2 in der Platte 6 weist hierbei eine kegelförmige Ausbildung auf. An die Stelle der polierten Oberfläche 14 kann auch ein feststehender Spiegel 8 und demselben gegenüber eine weitere kegelförmige Aussparung 13 in der Platte 5 treten.

Claims (5)

  1. P A T E N T A N S P R Ü C H E: I. Interferenzlichtmodulator, bei den zur Aufteilung des eingangsseitig zugeleiteten Lichtstrahlenbündels in kohärente Teilstrahlenbündel und zu deren Wiedervereinigung eine halbdurchlässige Schicht und zwei zu beiden Seiten dieser Schicht angeordnete Spiegel dienen von denen der eine zur Modulation des Lichtstrahlenbündels durch die Schwingungen einer Membran bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die halb durchlässige Schicht durch eine zwischen zwei Körpern aus Glasr Quarz od. gl. eingeschlossene Luftschicht gebiddet wird, deren Dicke etwa einer halben Wellenlänge des benutzten Lichtes entspricht.
  2. 2. Interferenzlichtmodulator nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahleneintritts- und -austrittsflächen (10, 11) der die halbdurchlässige Schicht zwschei sich einschließen den Körper (5, 6) als Kugel-, Kegel- oder Zylindefflächen ausgebildet sind.
  3. 3. Interferenzlichtmodulator nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich in beiden Glas-, Quarz- od. dgl.
    Körpern (5, 6) gegenüber den Spiegeln (8, 9) kugel-, kegel- oder zylinderförmige Aussparungen (I2, I3) befinden.
  4. 4. Interferenzlichtmodulator nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß von den beiden, die halbdurchlässige Schicht zwischen sich einschließenden Körpern (5, 6) aus Glas Quarz od. dgl. nur der dem mit der steuernden Schwingung gekoppelten Spiegel (9) benachbarte (6) eine kugel-, kegel- oder zylinderförmige Aussparung (12) aufweist und aus stärker brechendem Material besteht als der andere (5) dieser Körper.
  5. 5. Interferenzlichtmodulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine ebenepolierte und gegebenenfalls metallisch belegte Begrenzuugsfläche. (14) eines der beiden Körper (5) aus Glas, Quarz od. dgl. den feststehenden Spiegel bildet.
    Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: Deutsches Patentschrift Nr. 572 624, 665 978.
DES134436D 1938-10-18 1938-10-18 Interferenzlichtmodulator Expired DE754655C (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DES134436D DE754655C (de) 1938-10-18 1938-10-18 Interferenzlichtmodulator

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DES134436D DE754655C (de) 1938-10-18 1938-10-18 Interferenzlichtmodulator

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DE754655C true DE754655C (de) 1952-06-03

Family

ID=7539710

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DES134436D Expired DE754655C (de) 1938-10-18 1938-10-18 Interferenzlichtmodulator

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DE (1) DE754655C (de)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE572624C (de) * 1928-08-14 1933-03-20 Zeiss Carl Fa Verfahren zur Erzeugung von Intensitaetsschwankungen eines Lichtstrahlenbuendels durch Lagenaenderung eines Koerpers
DE665978C (de) * 1934-06-03 1938-10-07 Hans Joachim Pabst Von Ohain Verfahren zur Umwandlung mechanischer oder elektrischer Schwingungen in Lichtschwankungen

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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DE665978C (de) * 1934-06-03 1938-10-07 Hans Joachim Pabst Von Ohain Verfahren zur Umwandlung mechanischer oder elektrischer Schwingungen in Lichtschwankungen

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