JPS5945966B2 - 磁気光学光偏向器ビ−ム再結合装置 - Google Patents

磁気光学光偏向器ビ−ム再結合装置

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JPS5945966B2
JPS5945966B2 JP55183668A JP18366880A JPS5945966B2 JP S5945966 B2 JPS5945966 B2 JP S5945966B2 JP 55183668 A JP55183668 A JP 55183668A JP 18366880 A JP18366880 A JP 18366880A JP S5945966 B2 JPS5945966 B2 JP S5945966B2
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JP
Japan
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converging
light beam
optical axis
grating
lens
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JP55183668A
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JPS56101127A (en
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ウイリアム・アルバ−ト・ハ−ビ−
ア−ネスト・ジエ−ムズ・トロツク
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ABERCOM AFRICA Ltd
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ABERCOM AFRICA Ltd
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/29Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the position or the direction of light beams, i.e. deflection
    • G02F1/292Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the position or the direction of light beams, i.e. deflection by controlled diffraction or phased-array beam steering

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Description

【発明の詳細な説明】 概要 磁気光学光偏向器システムの共役偏向光ビームを平行に
する装置および方法が開示される。
この装置は、中心が除去された2つの収れん半裁レンズ
を含む。2つの収れん半裁レンズは、磁気光学光偏向器
の平面に垂直に投射する光ビームの中心に沿つて中心が
整列されるように重ねてオリエントされる。
収れんレンズは、2つの平行な共投光ビームをスクリー
ンまたは検出器上にて焦点を結ばせるために、平行な共
投光ビームの光軸においてオリエントされる。本発明の
背景 E.J.TOrOk等の米国特許第3752563号明
細書において、回折格子として磁気薄膜におけるストラ
イプ領域を利用する磁気光学光偏向器システムが説明さ
れている。
薄膜の平面からの光ビームの偏向角度は、薄膜の平面に
おける直流磁界の強さを変化させることにより、または
薄膜の平面に垂直な直流磁界の強さを変化させることに
より変化される。ストライプ領域のオリエンテーシヨン
は、薄膜の平面における直流磁界の方向を変化させるこ
とによつて変化されるが、薄膜ヒステリシスは、ストラ
イプ領域に直角にオリエントされる交流チクル(Tlc
kle)磁界によつて克服される。垂直に投射する光ビ
ームは、単一の第0次光ビーム(垂直投射光ビームの光
軸に沿つてオリエントされる)および1対の共役第1次
光ビーム(新しい光軸に沿つて偏向される光ビームであ
る)を発生するために薄膜形成回折格子によつて回折さ
れる。第1次光ビームの1つは、主要な偏向光ビームと
呼ばれるが、他は共役偏向光ビームと呼ばれる。第1次
光ビームの各々は、2つの共投光軸に沿つて指向される
総計の偏向光強さの50%を含む。G.F.Saute
r等の米国特許第4148556号において、E.J.
TOrOk等の米国特許第3752563号の磁気薄膜
回折格子を利用する磁気光学光偏向システムが説明され
ているが、それでは、光は光フアイバ伝送線路によつて
伝送される。
この磁気光学光偏向システムにおいて、光ビームは、入
力光フアイバによつて磁気薄膜の第1表面に垂直に投射
し、それから、所望の磁界を磁気薄膜に供給することに
よつて、磁気薄膜の第2および反対表面上の出力光フア
イバのうちの選択されたものに接続される。共役反射光
ビームは、それらの関連する出力光フアイバを経て、光
学カプラーによつて一緒に加えられて、関連出力フアイ
バの両方における光強さの和を単一出力フアイバに与え
る。本発明は、レンズを使用して光フアイバ伝送線路の
使用によるロスおよび制限なしに、共役偏向光ビームを
最初に平行にし、それからそれらを結合することによつ
て、共役偏向光ビームを結合する装置および方法に関す
る。本発明の要約 本発明の磁気光学光偏向器システムは、単一の収れんレ
ンズから形成されうる等しい焦点距離の2つの収れん半
裁レンズを含み、それらの中心は除去され、直径に沿つ
て半分にカツトされうる。
2つの収れん半裁レンズは、次のようにオリエントされ
る、すなわち、それらの光学軸が共通で磁気光学光偏向
器の平面に対して共通な且つ垂直な光軸と重ね合わせら
れ、それらの中心は磁気光学光偏向器の平面に垂直に投
射する光ビームの中心と整列され、2つの収れん半裁レ
ンズは単一の収れん半裁レンズの焦点距離の2倍に等し
い距離だけ相互に離され、磁気光学光偏向器の平面に最
も近く配置される収れん半裁レンズは、単一の収れん半
裁レンズの焦点距離に等しい距離だけ磁気光学光偏向器
からはなされる。
附加的な収れんレンズが、平行な共投光ビームの光軸に
おいてオリエントされることができ、その光軸はそれに
対して平行であり、収れんレンズの焦点平面にあるスク
リーンまたは検出器上に2つの平行な共投光ビームを焦
点をして結ばせる。実施例の説明 第1図を参照すると、従来技術の磁気光学光偏向システ
ムが示される。
この磁気光学光偏向器システムにおいて、比較的広い光
ビーム10が磁気薄膜12の近似表面に直角に射突する
。磁気薄膜12は、回折格子として作用するために複数
のストライプ領域を利用する。偏向器12は、その遠い
側にミラー14を有する。このミラー14は実質的に1
00%の反射率を有し、それによつてそこを通過する光
ビーム10の部分は、回折格子形成磁気薄膜12を通し
てもどるように反射される。磁気薄膜の平面からの光ビ
ームの偏向角度は、ストライプ領域フアラデ一効果磁気
薄膜のストライプ領域の分離およびオリエンテーシヨン
を変化させることによつて2つのデイメイジヨンにおい
て変化される。磁気薄膜12の遠い表面をミラー14に
よつて被覆することによつて、各ストライプ領域を通過
する光は、高反射率ミラー14によつて反射され、磁気
薄膜12から逆方向に進み、それによつて、フアラデ一
回転を2倍にする。磁気薄膜12は、投射光ビーム10
(投射光ビーム10の光軸11に沿つて逆方向に向う単
一の第0次光ビームを形成する)を回折し、2つの共役
第1次光ビーム16および18を発生する。光ビーム1
6および18の角度オリエンテーシヨンθは、磁気薄膜
12に結合される磁界のオリエンテーシヨンおよび強さ
によつて決定される。光ビーム16は主要な偏向光ビー
ムとして説明されるが、光ビーム18は、共投光ビーム
として説明され、磁気薄膜12およびその遠い側のミラ
ー14に作用する投射光ビーム10から発生される。こ
の磁気光学偏向器システムにおいて、主要な偏向光ビー
ム16のみが長焦点距離レンズ20に垂直に投射され、
そこから収れん光ビーム22として放射される。この収
れん光ビーム22は、スクリーン24上の点に収れんす
る。共投光ビーム18は利用されないので且つ総計の偏
向光強さの50%は共役第1次光ビーム16および18
の各々にあるので、磁気薄膜12によつて偏向される光
ビーム10からの光エネルギの5001)は、このシス
テムにおいて消費される。第2図を参照すると、3つの
異なる狭い光ビーム偏向角度に対する本発明を組込む磁
気光学光偏向器システムが図示されている。
この実施例において、入来光30の光線は、その光軸3
2に沿つて磁気薄膜34の近似表面に垂直に射突するよ
うに指向される。3つの異なる時間において且つ薄膜3
4に結合される3つの異なる磁界強さによつて、薄膜3
4およびミラー36は、関連する異なる偏向角度θ1,
θ2,θ3において、主要な光線40,42および44
とそれらの共投光線41,43および45をそれぞれ発
生する。
単一の収れんレンズから形成される2つの収れん半裁レ
ンズ50および52はそれらの中心が除去され、それら
の光軸が磁気薄膜34の平面に直角になるように重畳さ
れ、それらの中心は、垂直投射光線30の中心もしくは
光軸32と一直線になされる。収れん半裁レンズ50は
、その焦点距離だけ磁気薄膜34の平面から離れるよう
に位置され、3つの共投光線41,43および45をし
て入来光線に対して平行に射出せしめる。これらの共投
光線41,43および45は、収れん半裁レンズ52に
指向される。収れん半裁レンズ52は、共投光線41,
43および45の各々をしてレンズ52の焦点53を通
過せしめ、従つて、関連する主要な光線40,42およ
び44と平行ならしめ、共投光線40′,42′、およ
び447を形成する。共投光線40/,42′および4
4′は、それらの関連する主要な光線40,42および
44と平行になる。第3図を参照すると、第2図の線3
−3に沿つて取られる第2図の磁気光学光偏向器システ
ムが図示される。第3図は、収れん半裁レンズ50が、
磁気薄膜34の平面に垂直に投射される光ビームの中心
(その中心は光軸32として示される)と一致するよう
に整列される光軸をもつようにオリエントされることを
示す。また収れん半裁レンズ50における半円形開口5
1が図示される。線または表面50,51は光軸32の
周りに同心的に図示される。第4図を参照すると、単一
の広い光ビームに対する第2図の実施例が図示される。
実際の光ビームは有限の横断面を有し、すなわち比較的
広いので、第4図は、第3図の実際的な実施例に対して
、2つの収れん半裁レンズ50および52は、焦点距離
の2倍ほど隔てられねばならない。これは、光軸62に
沿つて磁気薄膜34の表面に垂直に指向される比較的広
い入来光ビーム60が、磁気薄膜34およびミラー36
によつて回折される時、比較的広い主要な偏向光ビーム
64および共役偏向光ビーム65を発生するからである
。それで、収れん半裁レンズ50は、比較的広い共投光
ビーム65を点66に収れんする。その点66は、収二
れん半裁レンズ50と52の中間の焦点平面上にある。
逆の方法にて、収れん半裁レンズ52は、比較的広い発
散する共投光ビーム65を比較的広い平行な共投光ビー
ム68になるように平行にする。光ビーム68は、光軸
70′に沿つて指向され乏る。光軸70′は主要な偏向
光ビーム64の光軸70に平行である。第5図を参照す
ると、2つの共投光ビームを結合し且つデイスプレイす
るために、光を平行にする長焦点距離レンズ76および
デイスプレイ・ス5クリーン74を組込んだ第4図の実
施例が図示される。
この実施例において、主要な偏向光ビーム64および平
行にされた共投光ビーム68は、長焦点距離F76を有
する収れんレンズ76に垂直に投射する。収れんレンズ
76は、出現する主要な3偏向光ビーム64′および平
行にされた共役偏向光ビーム68′をスクリーン74上
の点72に焦点を結ばせる。スクリーン74は、収れん
レンズ76の焦点平面にオリエントされる。第6図を参
照すると、2つの収れん複合半裁レンズを組込んだ第4
図の実施例が図示される。
複合レンズ80および82は同一の設計である。複合レ
ンズ80および82は、実質的に減少されたレンズ収差
を生じることが分つた。そして第5図に例示されるスク
リーン74上のもつと鋭く限定された点72を生じた。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の磁気光学光偏向器システムを図示し、第
2図は3つの異なる狭い光ビーム偏向角度に対する本発
明を組込んだ磁気光学光偏向器システムであり、第3図
は第2図の線3−3に沿つて取られた第2図の磁気光学
光偏向システムであり、第4図は単一の広い光−ビーム
に対する第2図の実施例であり、第5図は尤を平行にす
る長焦点距離レンズおよびデイスプレイ゜スクリーンを
使用して、2つの共投光ビームを結合し且つデイスプレ
イする第4図の実施例であり、第6図は異なる設計の2
つの収れん半裁レンズを使用した第4図の実施例である
。 符号の説明、10:光ビーム、11:光軸、12:磁気
薄膜、14:ミラ一 16:光ビーム、18:光ビーム
、20:レンズ、22:収れん光ビーム、24:スクリ
ーン、26:焦点、30:入来光、32:光軸、34:
磁気薄膜、36:ミラ一、40,41,42,43,4
4,45:光線、50,52:半裁レンズ、53:焦点
、60:入来光ビーム、62:光軸、64,65,68
:光ビーム、66:焦点、70,70′:光.軸、72
:焦点、74:スクリーン、76:レンズ、8Q82:
複合レンズ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 回折格子と、 上記回折格子の近似表面に垂直に且つ入力光軸に沿つて
    入射する入力レーザ光ビームの源と、上記回折格子の遠
    い側にあつて、上記入力レーザ光ビームを上記回折格子
    を通して反射し返して、上記入力光軸に沿つて反射し返
    された単一の第0次光ビームと一対の共役第1次光ビー
    ムとを発生するミラーと、単一の収れんレンズの中央が
    除去され、しかる後それが直径に沿つて半截されて形成
    された一対の収れん半截レンズと、を含み、上記二つの
    収れん半截レンズは、それらの平面が上記回折格子の平
    面と平行になるよう、それらの中心が上記入力光軸と整
    列するよう、そして最も近い収れん半截レンズが上記回
    折格子の平面から1焦点距離だけ離れて位置し、二つの
    収れん半截レンズが2焦点距離だけ離れて位置するよう
    に整列されて配向されている、光偏向糸。 2 上記回折格子が、平行な複数のストライプ領域を有
    するファラデー効果磁気薄膜である、上記1記載の光偏
    向系。 3 上記ミラーが、上記回折格子の遠い側にあつて、上
    記入力レーザ光ビームを上記回折格子を通して反射し返
    して、上記入力光軸に沿つて反射し返された単一の第0
    次光ビームと、上記回折格子の平面から角度θ(ここで
    θは0゜と90゜との間)で偏向された一つの主偏向光
    ビームと一つの共役偏向光ビームとして定義される一対
    の共役第1次光ビームと、を発生する実質的に100%
    反射ミラーである、上記1又は2記載の光偏向系。 4 上記収れん半截レンズの対の各々が、単一の収れん
    レンズの中心から円形部分を除去し、しかる後直径に沿
    つて半截されることによつて形成されることにより規定
    された収れん半截レンズである、上記1乃至3の内何れ
    か一項記載の光偏向系。 5 回折格子、 上記回折格子の近似表面付近に垂直に且つ入力光軸に沿
    つて入射する入力レーザ光ビームの源と、上記回折格子
    の遠い側にあつて、上記入力レーザ光ビームを上記回折
    格子を通して反射し返して、上記入力光軸に沿つて反射
    し返された単一の第0次光ビームと一対の共役第1次光
    ビームとを発生するミラーと、単一の収れんレンズの中
    央が除去され、しかる後それが直径に沿つて半截されて
    形成された一対の収れん半截レンズと、を含み、上記二
    つの収れん半截レンズは、それらの平面が上記回折格子
    の平面と平行になるよう、それらの中心が上記入力光軸
    と整列するよう、そして最も近い収れん半截レンズが上
    記回折格子平面から1焦点距離だけ離れて位置し、二つ
    の収れん半截レンズが2焦点距離だけ離れて位置するよ
    うに重ねられて配向されている光偏向系を有し、該光偏
    向系によつて一対の平行な共役光ビームの光軸に平行に
    光軸を配向してそれらの光軸内に配向された更なる集光
    手段を含んでいる、光偏向器ビーム再結合装置。 6 上記回折格子が、平行な複数のストライプ領域を有
    するファラデー効果磁気薄膜である、上記5記載の光偏
    向器ビーム再結合装置。 7 上記ミラーが、上記回折格子の遠い側にあって、上
    記入力レーザ光ビームを上記回折格子を通して反射し返
    して、上記入力光軸に沿つて反射し返された単一の第0
    次光ビームと、上記回折格子の平面から角度θ(ここで
    θは0゜と90゜との間)で偏向された一つの主偏向ビ
    ームと一つの共役第1次光ビームと、を発生する実質的
    に100%反射ミラーである、上記5又は6記載の光偏
    向器ビーム再結合装置。 8 上記収れん半截レンズの対の各々が、単一の収れん
    レンズの中心から円形部分を除去し、しかる後直径に沿
    つて半截されることによつて形成されることにより規定
    された収れん半截レンズである、上記5乃至7の内何れ
    か一項記載の光偏向器ビーム再結合装置。
JP55183668A 1979-12-31 1980-12-24 磁気光学光偏向器ビ−ム再結合装置 Expired JPS5945966B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US108917 1979-12-31
US06/108,917 US4281905A (en) 1979-12-31 1979-12-31 Magneto-optic light deflector beam recombination apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS56101127A JPS56101127A (en) 1981-08-13
JPS5945966B2 true JPS5945966B2 (ja) 1984-11-09

Family

ID=22324798

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP55183668A Expired JPS5945966B2 (ja) 1979-12-31 1980-12-24 磁気光学光偏向器ビ−ム再結合装置

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US (1) US4281905A (ja)
JP (1) JPS5945966B2 (ja)

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Also Published As

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JPS56101127A (en) 1981-08-13
US4281905A (en) 1981-08-04

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