JPS6360889B2 - - Google Patents
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- JPS6360889B2 JPS6360889B2 JP58236506A JP23650683A JPS6360889B2 JP S6360889 B2 JPS6360889 B2 JP S6360889B2 JP 58236506 A JP58236506 A JP 58236506A JP 23650683 A JP23650683 A JP 23650683A JP S6360889 B2 JPS6360889 B2 JP S6360889B2
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- acousto
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL 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
- G02F1/00—Devices 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
- G02F1/29—Devices 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
- G02F1/33—Acousto-optical deflection devices
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
- Lasers (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は音響光学ビーム偏向器に関し、より詳
細には、光学ビームの二つの偏光成分を等しい効
率で偏向させることを特徴とする音響光学ビーム
偏向器に関する。 従来、音響光学ビーム偏向器は、ガラスのよう
な等方性応力光学材料片に縦波進行音波を生起す
るために、縦波音波変換器を利用する。前記進行
音波は、光学応力作用によつて前記ガラスの屈折
率を変える。入射光ビームは、前記進行音波によ
つて生起される進行位相回折格子により回折され
る。ｘ軸に平行な音響伝播に関して、ｚ軸に平行
に伝播しかつｙ軸に平行に偏光された光は、ｘ軸
に平行に偏光された光よりも強く回折される。 前記応力光学材料すなわち応力光学媒体に、縦
波音波に代えて剪断音波を誘導することにより、
両偏光に等く作用する音波光学ビーム偏向器を提
供することができる。しかしながら、剪断音波
は、縦波音波ほどに効率的に発生させることはで
きず、また該縦波音波よりも前記応力光学媒体中
で強い減衰を受ける。 前記した関連従来技術は、ホルト、ラインハー
ド アンド ウインストンによつて、1976年に発
行された「イントロタクシヨン トウ オブテイ
カル エレクトロニクス」の第12章で、アムノン
ヤリブによつて詳細に論じられている。 本発明の装置は、基本的には、入力光ビームの
両偏光成分を等しい効率で偏向させるべく、縦波
音波変換器によつて駆動される光学活性応力光学
媒体を利用する。 本発明の主たる目的は、光学的な偏りの影響を
受けない、音響光学ビーム偏向器を提供すること
にある。 本発明の他の目的は、従来の縦波音波変換器を
利用する、音響光学ビーム偏向器を提供すること
にある。 本発明のさらに他の目的は、等方性応力光学媒
体に代えて光学活性応力光学媒体を利用する、音
響光学ビーム偏向器を提供することにある。 前記したところ、および本発明のさらに他の目
的および利点は、好適な実施例を示す図面を参照
しての以下の詳細な説明により、明らかとなろ
う。 図面には、光学活性応力を有する光学媒体が、
光学活性応力を有する光学材料から成るブロツク
１０の形態で示されている。この光学材料は、好
ましくは、結晶石英である。しかしながら、前記
媒体に、他の適正な固体物質、または適正な光学
活性液状物質すなわち透明容器に閉じ込められた
サツカロース、グルコースあるいは他の光学活性
物質の水溶液または他の溶液を用いることができ
る。 前記ブロツク１０には、従来の縦波音波変換器
１２が結合すなわち連結されている。そのような
変換器として、カリフオルニア州、パロウ アル
トウに所在のクリスタルテクノロジー インコー
ポレイテツドで製造されているような種々のタイ
プの変換器を購入できる。そのような変換器の典
型は、40.68mHzの共鳴振動数で動作する36゜Yカ
ツトのニオブ酸リチウムのブロツクである。この
特定の変換器は、電気抵抗器およびコンデンサー
をトリミングするのに使用されるＱスイツチレー
ザの出力ビームの所望部分を偏向させるのに好適
であることが判明した。 従つて、本発明の装置を具体化する典型的な偏
向器の例としては、光学活性応力を有する前記光
学媒体は結晶石英から成るブロツク１０であり、
また前記変換器１２はエポキシ系接着剤で前記ブ
ロツク１０に結合された、先に例示したニオブ酸
リチウムのブロツクである。 前記図面では、媒体１０に入力される光ビーム
Ｂは、ｘ―ｙ座標に平行に配置された第１の偏光
成分Pxおよび第２の偏光成分Pyを有するように
例示されている。この光ビームＢは、両偏光成分
Px，Pyが前記媒体１０を伝播しまた回転するよ
うにｚ方向に向けられる。光ビームＢが前記媒体
１０に入力すると、前記ビームＢが前記媒体１０
を伝播するときに両偏光成分Px，Pyを異なる回
折効率下におく、前記変換器１２によつて生起さ
れる縦音波により、ｙ偏光成分はｘ偏光成分より
も大きく散乱される。すなわち、前記縦音波が
ｘ，ｙ両偏光成分に相互作用して該偏光成分が異
なる量で回折される。しかしながら、前記光ビー
ムは前記媒体１０中を進むことから、前記入力の
ｙ偏光成分はｘ方向へ回転され、また前記入力の
ｘ偏光成分はさらに一層大きく相関的なｙ方向へ
回転される。 固体に関して１ミリメータ毎に、また液体およ
び溶液に関して１デシメータ毎に固有有の角度φ
ラジアンの回転を与える長さＬの光学活性媒体で
は、該媒体の前記長さＬを進んだ光は、その偏光
成分を総量Φ＝φLだけ回転される。従つて、前
記光学活性媒体の長さＬをπ／2φに等しいかま
たはその整数倍とすることにより、前記両偏光成
分はこれらの回折量の差を実質的に補う量だけ回
転し、任意の偏光成分を含む如何なる入力偏光成
分も同一効率で散乱される。すなわち、前記媒体
により生起された光学的回転の量が前記両偏光成
分が受ける回折効率の差と同じにされ、偏光成分
が実質的に同一の効率で偏向されている光学ビー
ムが得られる。このことが、90度の整数倍回転さ
れた等しい出力偏光成分P′xおよびP′yにつて前
記図面に示されている。 前記長さＬがπ／2φのほぼ倍数である場合に
は、全長Ｌに含まれるπ／2φの付加的な端数は、
前記散乱効率に微々たる悪影響を与える。 前記図面には、また、前記入力ビームＢの回折
された出力部分B′が示されている。よく知られ
ているように、回折角度は、前記光の波長の、前
記音の波長に対する比である。これらの波長は、
所望の回折角度を得べく選択できる。これらの出
力部分ＢまたはB′のいずれも必要に応じて利用
することができる。 本発明の前記偏向器は、種々の用途を有する。
例えば、ビーム偏向器あるいはブラツグ格子とし
て使用することの他に、変調器、減衰器あるいは
他の用途に使用することができる。 本発明の趣旨および特許請求の範囲の記載から
逸脱することなく前記した構成部分の寸法、形
状、形式および配置を種々に変更できることは当
業者にとつて明らかであろう。
細には、光学ビームの二つの偏光成分を等しい効
率で偏向させることを特徴とする音響光学ビーム
偏向器に関する。 従来、音響光学ビーム偏向器は、ガラスのよう
な等方性応力光学材料片に縦波進行音波を生起す
るために、縦波音波変換器を利用する。前記進行
音波は、光学応力作用によつて前記ガラスの屈折
率を変える。入射光ビームは、前記進行音波によ
つて生起される進行位相回折格子により回折され
る。ｘ軸に平行な音響伝播に関して、ｚ軸に平行
に伝播しかつｙ軸に平行に偏光された光は、ｘ軸
に平行に偏光された光よりも強く回折される。 前記応力光学材料すなわち応力光学媒体に、縦
波音波に代えて剪断音波を誘導することにより、
両偏光に等く作用する音波光学ビーム偏向器を提
供することができる。しかしながら、剪断音波
は、縦波音波ほどに効率的に発生させることはで
きず、また該縦波音波よりも前記応力光学媒体中
で強い減衰を受ける。 前記した関連従来技術は、ホルト、ラインハー
ド アンド ウインストンによつて、1976年に発
行された「イントロタクシヨン トウ オブテイ
カル エレクトロニクス」の第12章で、アムノン
ヤリブによつて詳細に論じられている。 本発明の装置は、基本的には、入力光ビームの
両偏光成分を等しい効率で偏向させるべく、縦波
音波変換器によつて駆動される光学活性応力光学
媒体を利用する。 本発明の主たる目的は、光学的な偏りの影響を
受けない、音響光学ビーム偏向器を提供すること
にある。 本発明の他の目的は、従来の縦波音波変換器を
利用する、音響光学ビーム偏向器を提供すること
にある。 本発明のさらに他の目的は、等方性応力光学媒
体に代えて光学活性応力光学媒体を利用する、音
響光学ビーム偏向器を提供することにある。 前記したところ、および本発明のさらに他の目
的および利点は、好適な実施例を示す図面を参照
しての以下の詳細な説明により、明らかとなろ
う。 図面には、光学活性応力を有する光学媒体が、
光学活性応力を有する光学材料から成るブロツク
１０の形態で示されている。この光学材料は、好
ましくは、結晶石英である。しかしながら、前記
媒体に、他の適正な固体物質、または適正な光学
活性液状物質すなわち透明容器に閉じ込められた
サツカロース、グルコースあるいは他の光学活性
物質の水溶液または他の溶液を用いることができ
る。 前記ブロツク１０には、従来の縦波音波変換器
１２が結合すなわち連結されている。そのような
変換器として、カリフオルニア州、パロウ アル
トウに所在のクリスタルテクノロジー インコー
ポレイテツドで製造されているような種々のタイ
プの変換器を購入できる。そのような変換器の典
型は、40.68mHzの共鳴振動数で動作する36゜Yカ
ツトのニオブ酸リチウムのブロツクである。この
特定の変換器は、電気抵抗器およびコンデンサー
をトリミングするのに使用されるＱスイツチレー
ザの出力ビームの所望部分を偏向させるのに好適
であることが判明した。 従つて、本発明の装置を具体化する典型的な偏
向器の例としては、光学活性応力を有する前記光
学媒体は結晶石英から成るブロツク１０であり、
また前記変換器１２はエポキシ系接着剤で前記ブ
ロツク１０に結合された、先に例示したニオブ酸
リチウムのブロツクである。 前記図面では、媒体１０に入力される光ビーム
Ｂは、ｘ―ｙ座標に平行に配置された第１の偏光
成分Pxおよび第２の偏光成分Pyを有するように
例示されている。この光ビームＢは、両偏光成分
Px，Pyが前記媒体１０を伝播しまた回転するよ
うにｚ方向に向けられる。光ビームＢが前記媒体
１０に入力すると、前記ビームＢが前記媒体１０
を伝播するときに両偏光成分Px，Pyを異なる回
折効率下におく、前記変換器１２によつて生起さ
れる縦音波により、ｙ偏光成分はｘ偏光成分より
も大きく散乱される。すなわち、前記縦音波が
ｘ，ｙ両偏光成分に相互作用して該偏光成分が異
なる量で回折される。しかしながら、前記光ビー
ムは前記媒体１０中を進むことから、前記入力の
ｙ偏光成分はｘ方向へ回転され、また前記入力の
ｘ偏光成分はさらに一層大きく相関的なｙ方向へ
回転される。 固体に関して１ミリメータ毎に、また液体およ
び溶液に関して１デシメータ毎に固有有の角度φ
ラジアンの回転を与える長さＬの光学活性媒体で
は、該媒体の前記長さＬを進んだ光は、その偏光
成分を総量Φ＝φLだけ回転される。従つて、前
記光学活性媒体の長さＬをπ／2φに等しいかま
たはその整数倍とすることにより、前記両偏光成
分はこれらの回折量の差を実質的に補う量だけ回
転し、任意の偏光成分を含む如何なる入力偏光成
分も同一効率で散乱される。すなわち、前記媒体
により生起された光学的回転の量が前記両偏光成
分が受ける回折効率の差と同じにされ、偏光成分
が実質的に同一の効率で偏向されている光学ビー
ムが得られる。このことが、90度の整数倍回転さ
れた等しい出力偏光成分P′xおよびP′yにつて前
記図面に示されている。 前記長さＬがπ／2φのほぼ倍数である場合に
は、全長Ｌに含まれるπ／2φの付加的な端数は、
前記散乱効率に微々たる悪影響を与える。 前記図面には、また、前記入力ビームＢの回折
された出力部分B′が示されている。よく知られ
ているように、回折角度は、前記光の波長の、前
記音の波長に対する比である。これらの波長は、
所望の回折角度を得べく選択できる。これらの出
力部分ＢまたはB′のいずれも必要に応じて利用
することができる。 本発明の前記偏向器は、種々の用途を有する。
例えば、ビーム偏向器あるいはブラツグ格子とし
て使用することの他に、変調器、減衰器あるいは
他の用途に使用することができる。 本発明の趣旨および特許請求の範囲の記載から
逸脱することなく前記した構成部分の寸法、形
状、形式および配置を種々に変更できることは当
業者にとつて明らかであろう。
図面は、本発明の音響光学ビーム偏向器を、光
ビームの偏光成分の偏向を表わすグラフと共に、
概略的に示す斜視図ある。 １０：光学活性応力光学媒体、１２：縦波音波
変換器。
ビームの偏光成分の偏向を表わすグラフと共に、
概略的に示す斜視図ある。 １０：光学活性応力光学媒体、１２：縦波音波
変換器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 第１の偏光成分および第２の偏光成分を有す
る光学ビームを受ける光学活性応力光学媒体であ
つて前記ビームが前記媒体を伝播するときに該ビ
ームの両偏光成分が回転するように配置された光
学活性応力光学媒体と、前記両偏光成分に相互作
用して各偏光成分を異なる量で回折させる縦波音
波を生じさせるように前記光学活性応力光学媒体
に連結された縦波音波変換器とを含み、前記光学
活性応力光学媒体は実質的にπ／2φに等しいか
または実質的にその整数倍の長さ寸法を有し、こ
こでφは前記ビームが前記媒体を伝播するときの
各偏光成分の回転角度であつて前記媒体が固体の
場合にラジアン／ミリメータの単位を有しまた前
記媒体が液状の場合にラジアン／デシメータの単
位を有する前記媒体に固有の値である、音響光学
ビーム偏向器。 ２ 前記光学活性応力光学媒体は結晶石英を含
む、特許請求の範囲第１項に記載の音響光学ビー
ム偏向器。 ３ 前記光学活性応力光学媒体は光学活性応力光
学液状物質を含む、特許請求の範囲第１項に記載
の音響光学ビーム偏向器。 ４ 前記光学ビームは任意に偏光された光であ
る、特許請求の範囲第１項に記載の音響光学ビー
ム偏向器。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/459,303 US4558926A (en) | 1983-01-20 | 1983-01-20 | Acousto-optic beam deflector |
| US459303 | 1983-01-20 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59137932A JPS59137932A (ja) | 1984-08-08 |
| JPS6360889B2 true JPS6360889B2 (ja) | 1988-11-25 |
Family
ID=23824233
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58236506A Granted JPS59137932A (ja) | 1983-01-20 | 1983-12-16 | 音響光学ビーム偏向器 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4558926A (ja) |
| EP (1) | EP0114716B1 (ja) |
| JP (1) | JPS59137932A (ja) |
| AT (1) | ATE52348T1 (ja) |
| CA (1) | CA1240868A (ja) |
| DE (1) | DE3482061D1 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2538569B2 (ja) * | 1986-10-31 | 1996-09-25 | 日本電気 株式会社 | 音響光学スイツチ |
| GB2215074A (en) * | 1988-02-17 | 1989-09-13 | Gen Electric Co Plc | Acousto-optic tunable filter |
| US5121245A (en) * | 1989-04-06 | 1992-06-09 | Electro Scientific Industries, Inc. | Laser system incorporating an acousto-optic device having reduced susceptibility to stress-induced birefringence |
| US5231536A (en) * | 1992-05-01 | 1993-07-27 | Xrl, Inc. | Robust, LED illumination system for OCR of indicia on a substrate |
| US5737122A (en) * | 1992-05-01 | 1998-04-07 | Electro Scientific Industries, Inc. | Illumination system for OCR of indicia on a substrate |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS499382A (ja) * | 1972-05-24 | 1974-01-26 | ||
| JPS5144410A (ja) * | 1974-10-14 | 1976-04-16 | Takeo Fukunaga | Ryohokozofukuki |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA495850A (en) * | 1953-09-08 | Harvey Rines Robert | Methods of and systems for indicating the light modulation in a transparent medium | |
| US3679288A (en) * | 1970-11-13 | 1972-07-25 | Chromatix | Tunable acousto-optic method and apparatus |
| US3756689A (en) * | 1971-11-17 | 1973-09-04 | Hewlett Packard Co | Electronically tunable acousto-optic filter having selected crystal orientation |
| US4052121A (en) * | 1975-09-10 | 1977-10-04 | Itek Corporation | Noncollinear tunable acousto-optic filter |
| US4257016A (en) * | 1979-02-21 | 1981-03-17 | Xerox Corporation | Piezo-optic, total internal reflection modulator |
-
1983
- 1983-01-20 US US06/459,303 patent/US4558926A/en not_active Expired - Lifetime
- 1983-12-16 JP JP58236506A patent/JPS59137932A/ja active Granted
-
1984
- 1984-01-18 EP EP84200069A patent/EP0114716B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1984-01-18 AT AT84200069T patent/ATE52348T1/de not_active IP Right Cessation
- 1984-01-18 DE DE8484200069T patent/DE3482061D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1984-01-19 CA CA000445647A patent/CA1240868A/en not_active Expired
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS499382A (ja) * | 1972-05-24 | 1974-01-26 | ||
| JPS5144410A (ja) * | 1974-10-14 | 1976-04-16 | Takeo Fukunaga | Ryohokozofukuki |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4558926A (en) | 1985-12-17 |
| CA1240868A (en) | 1988-08-23 |
| DE3482061D1 (de) | 1990-05-31 |
| EP0114716A3 (en) | 1986-01-22 |
| EP0114716A2 (en) | 1984-08-01 |
| JPS59137932A (ja) | 1984-08-08 |
| ATE52348T1 (de) | 1990-05-15 |
| EP0114716B1 (en) | 1990-04-25 |
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