NL9001331A - Inrichting voor optische heterodyne detektie en optische komponent geschikt voor toepassing in een dergelijke inrichting. - Google Patents

Description

N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken te Eindhoven.

Inrichting voor optische heterodyne detektie en optische komponent geschikt voor toepassing in een dergelijke inrichting.

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor optische heterodyne of homodyne detektie van een optische signaalbundel, bevattende een lokale oscillator, een optisch stelsel dat een polarisatiegevoelige bundeldelende laag bevat voor het splitsen van de signaalbundel in twee orthogonaal gepolariseerde deelbundels en een bundelsamenvoegende laag voor het samenvoegen van straling van de signaalbundel met straling afkomstig van de lokale oscillator, welke inrichting verder een detektiesysteem bevat voor het omzetten van de samengevoegde straling in ten minste één elektrisch signaal geschikt voor verdere verwerking.

Inrichtingen voor optische heterodyne detektie worden toegepast bij optische signaaloverdracht. Door in een heterodyne detektie-inrichting de signaalbundel te mengen met een optische bundel afkomstig van een lokale oscillator wordt een aanzienlijk beter resultaat verkregen met betrekking tot de signaal-ruisverhouding en de discriminatie van achtergrondstraling dan bij direkte detektie van de signaalbundel.

Het principe van heterodyne detektie van optische straling is uitvoerig beschreven in het artikel "Optical Heterodyne Detection" van O.E. DeLange in het tijdschrift "IEEE Spectrum" van oktober 1968, bladzijdes 77-85. Zoals in dit artikel is vermeld is het van belang dat de polarisatietoestanden van de signaalbundel en de lokale oscillatorbundel zoveel mogelijk overeenkomen. Een mogelijke oplossing om dit te bereiken is het splitsen van de signaalbundel in twee deelbundels met een onderling orthogonale polarisatietoestand. De twee deelbundels worden dan samengevoegd met lokale oscillatorstraling die in dezelfde toestand is gepolariseerd.

Voor het splitsen en samenvoegen van de bundels zijn in principe vier komponenten nodig. Twee polarisatiegevoelige bundeldelers voor het splitsen van de signaalbundel en de lokale oscillatorbundel respektievelijk, en twee bundelsamenvoegende elementen voor het samenvoegen van de gevormde deelbundels. Door eerst de signaalbundel met de lokale oscillatorbundel samen te voegen en pas daarna met een polarisatiegevoelige bundeldeler te splitsen in twee ortogonaal gepolariseerde deelbundels kan een van de bundelsamenvoegende elementen achterwege blijven. Aangezien een bundelsamenvoegend element niet alleen twee ingangen heeft maar noodzakerlijkerwijs ook twee uitgangen, blijven er twee polarisatiegevoelige bundeldelers nodig om alle signaalstraling op te vangen en te detekteren.

Een inrichting volgens de aanhef is bekend uit EP-A 0 345 889, zie figuur 3 van dat document. In deze inrichting zijn de bundeldelende en bundelsamenvoegende elementen geïntegreerd in een optische komponent die twee bundeldelende lagen bevat. De eerste laag is een polarisatiegevoelige bundeldelende laag terwijl de andere bundeldelende laag neutraal is met betrekking tot de polarisatietoestand van het opvallende licht en dienst doet als samenvoegend element. Een werkelijk polarisatie-gevoelige laag is echter moeilijk te maken is dus duur. Een dergelijke, werkelijk neutrale laag in de bekende inrichting is nodig omdat polarisatie-effekten die anders aan deze, als bundelsamenvoegend element funktionerende, laag optreden een duidelijk effekt hebben op de werking van de koherente detektieinrichting.

Het is onder meer een doel van de uitvinding een optische heteredyne of homodyne detektieinrichting te verschaffen volgens de aanhef waarbij van een werkelijke polarisatie-ongevoelige laag wordt afgezien.

Daartoe heeft de inrichting volgens de uitvinding het kenmerk dat de bundelsamenvoegende laag twee delen omvat, waarbij ieder van de delen een polarisatieafhankelijke transmissie- en/of reflektiekoëfficient heeft en dat ieder van de delen is aangebracht in de stralingsweg van een van de deelbundels voor het in de gewenste mate doorlaten en weerkaatsen van de straling in de respektievelijke deelbundel. De uitvinding berust op het inzicht dat in de uitvoering volgens figuur 3 van EP-A 0 345 889 de stralingsbundels die op de bundelsamenvoegende laag vallen niet een willekeurige polarisatie hebben, maar in een vaste toestand gepolariseerd zijn. De bundelsamenvoegende laag hoeft dus niet werkelijk neutraal te zijn met betrekking tot de polarisatietoestand, maar er kan volstaan worden met een laag die de gewenste, bijvoorbeeld een gelijke, transmissie- en reflektiekoefficient heeft voor straling van de op de laag vallende polarisatietoestand. Dergelijke lagen zijn aanmerkelijk goedkoper en eenvoudiger te maken dan werkelijk polarisatie-neutrale lagen.

Een uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding heeft het verdere kenmerk dat de twee delen van de bundelsamenvoegende laag ieder afzonderlijk zijn geoptimaliseerd voor het in de gewenste mate doorlaten en weerkaatsen van straling die lineair gepolariseerd is in de p-, respektievelijk de s-richting ten opzichte van de polarisatiegevoelige bundeldelende laag. In de praktijk wordt, vanwege konstruktieve redenen, een koherente "diversity" detektor veelal uitgevoerd met polarisatiefilters die lineaire polarisatietoestanden selekteren en met bundels die een hoek van ongeveer 45° met de bundeldelende vlakken maken.

Een verdere uitvoeringsvorm van een inrichting volgens de uitvinding waarbij het optisch stelsel is geïntegreerd tot een optische komponent heeft het kenmerk, dat de optische komponent voorzien is van ten minste één reflekterend vlak dat in een lichtweg van een in- of uittredende stralingsbundel is aangebracht voor het afbuigen van die stralingsbundel. Hiermee kunnen de optische vezels of golfgeleiders waarmee de in- en uittredende stralingsbundels aan- of afgevoerd worden aangebracht worden in andere richtingen en op andere posities zodat een kompakte of eenvoudige opbouw van de inrichting mogelijk is. Bij voorkeur worden de reflekterende vlakken onder 45° gezet zodat de afbuiging over 90° plaatsvindt.

Deze uitvoeringsvorm kan verder het kenmerk hebben dat het genoemde reflekterend vlak een hoek van ongeveer 45° maakt met het vlak waarin de lichtwegen van de stralingsbundels binnen de optische komponent liggen. Op deze wijze kunnen de in- en uitgaande stralingsbundels aangesloten worden aan de "boven-" of "onderzijde" van de optische komponent. Bij voorkeur heeft de inrichting het kenmerk dat ten minste één reflekterend vlak is aangebracht in de lichtweg van een intredende bundel voor het afbuigen van een uit een eerste richting afkomstige bundel, dat ten minste één reflekterend vlak is aangebracht in de lichtweg van een uittredende bundel voor het naar een tweede richting afbuigen van de uitgaande bundel en dat de genoemde eerste en tweede richtingen diametraal tegengestelde richtingen zijn. Hierdoor kunnen de intredende stralingsbundels aan de "bovenzijde" en de uittredende stralingsbundels aan de "onderzijde" van de optische komponent worden geplaatst, of aan de "voorzijde" en "achterzijde". Dit heeft als extra voordeel dat geen stralingsgeleiders meer nodig zijn tussen de optische komponent en de stralingsgevoelige detektoren, die dan direkt op het vlak van de optische komponent kunnen worden aangebracht.

Aan de in- en uittreevlakken in de koherente detektieinrichting treden reflekties op, onder andere aan de vlakken van de lichtgeleiders en de overige optische komponent. Bijvoorbeeld ten gevolge van herhaalde reflekties en interferentie-verschijnselen daartussen kunnen dergelijke reflekties de ontvangst van het signaal verstoren, iets wat zoveel mogelijk voorkomen dient te worden. Reflekties zijn bijvoorbeeld te verminderen door het aanbrengen van een anti-reflektielaag. Om de storende invloed van de resterende reflekties aan de vlakken van de geïntegreerde optische komponent verder te reduceren heeft de inrichting volgens de uitvinding het kenmerk dat ten minste één in- of uittreevlak bevat, waarvan de normaal een hoek maakt met de lichtweg van een stralingsbundel door dat in- of uittreevlak, welke hoek een waarde heeft tussen ongeveer enkele tienden van graden en enkele graden. Doordat de in-en/of uittreevlakken enigszins scheef staan, in de orde van grootte van 1°, ten opzichte van de daardoor tredende stralingsbundel wordt de aan het vlak gereflekteerde straling niet in de lichtgeleiders ingevangen. Er treedt geen verstoring van de ontvangst van het signaal op. Ter vermijding van stralingsverliezen ten gevolge van reflekties wordt bij voorkeur nog een anti-reflektielaag toegepast. Deze kan dan van relatief lage kwaliteit zijn en een restreflektie hebben van ongeveer 0,5 %.

Ook de in- of uittreevlakken van de lichtgeleiders kunnen met dit doel scheef op de lichtgeleiders aangebracht zijn, zoals bekend uit de bijdrage van C.K. Wong et al, getiteld "General purpose single-mode laser package provided with a parallel beam output having -60 dB interface feedback", aan de veertiende ECOC Conferentie gehouden in september 1988 te Brighton, en gepubliceerd op bladzijdes 215-218 in de proceedings van deze conferentie.

Volgens een verder aspekt van de uitvinding bevat het optisch stelsel een of meer met de tophoeken naar elkaar toegekeerde prisma's. Daarbij heeft de inrichting volgens de uitvinding het kenmerk dat het optisch stelsel ten minste één prisma bevat met twee zijvlakken die een tophoek insluiten en dat beide genoemde zijvlakken voorzien zijn van een deel van de bundeldelende en bundelsamenvoegende lagen, respektievelijk. Door deze maatregel kunnen de toleranties die in acht genomen dienen te worden bij het samenstellen van het optisch stelsel tot een komponent minder nauwkeurig zijn. De kwaliteit van de komponent wordt in dit geval bepaald door de kwaliteit van de prisma's met de daarop aangebrachte lagen, en in veel mindere mate door de nauwkeurigheid die in acht genomen is bij de assemblage.

Bij voorkeur is de tophoek van het prisma 90°.

Deze en andere, meer gedetailleerde aspekten, van de uitvinding worden nader beschreven en toegelicht aan de hand van de tekeningen.

In de tekeningen wordt in: figuur 1 een inrichting volgens de uitvinding getoond; figuren 2a en 2b een geïntegreerde optische komponent met reflekterende vlakken in de stralingswegen van de in- en uitgaande bundels weergegeven; figuren 3a, 3b en 3c een variant daarvan getoond; figuur 4 een uitvoeringsvorm van de geïntegreerde optische komponent getoond waarbij de in- en uittreevlakken van de elementen scheef staan ter verwijdering van storende reflekties; figuur 5 de eisen geïllustreerd waarvan de onderlinge hoeken van de bundeldelende lagen moeten voldoen, en in figuur 6 een speciale uitvoeringsvorm van de optische komponent getoond.

In figuur 1 is een inrichting voor optische heterodyne of homodyne detektie schematisch weergegeven. De signaalbundel, afkomstig van een optische transmissievezel 110 wordt met behulp van een lensje 121 omgezet in een evenwijdige bundel die invalt op een eerste ingang van het optisch stelsel of de optische komponent 140. In een lokale oscillator 111 wordt straling opgewekt die via de lens 112, de vezel 113 en het lensje 131 invalt op een tweede ingang van het optisch stelsel 140. Het stelsel 140 is als komponent uitgevoerd en bevat twee vlakken 141 en 142 die een rechte hoek met elkaar maken. In het vlak 141 is een polarisatie-gevoelige bundeldelende laag aangebracht. Het vlak 142 bestaat uit twee delen 142a en 142b aan weerszijden van het vlak 141. In ieder van de delen is een bundeldelende laag aangebracht. De signaalbundel en de lokale oscillatorbundel worden door de bundelsplitsende laag in het vlak 141 in twee deelbundels met onderling loodrechte polarisatierichting gesplitst. In de figuur is dit weergegeven met de symbolen (p) en (s) waarbij de polarisatierichting van de rechtdoorgaande bundels de evenwijdige richting (p) genoemd wordt en de polarisatierichting van de aan het vlak 141 gereflekteerde bundels de loodrechte richting (s). De twee deelbundels met een evenwijdige (p—) polarisatierichting worden ieder op dezelfde plaats op de laag 142a gesplitst in twee deelbundels met gelijke intensiteit waarbij het rechtdoorgaande deel van de signaalbundel samengevoegd wordt met het gereflekteerde deel van de lokale oscillatorbundel en vice versa. De bundeldelende laag 142a fungeert dus als bundelsamenvoegend element. De twee resulterende samengevoegde deelbundels worden via de lensjes 122 en 123 en de vezels 161 en 162 naar de opto-elektrische omzetters 171 en 172 gevoerd. Op analoge wijze worden de s-gepolariseerde deelbundels van de lokale oscillatorbundel en de signaalbundel samengevoegd op de laag 142b en via de lensjes 132 en 133 en de vezels 163 en 164 naar de opto-elektrische omzetters 173 en 174 geleid.

De plaatsen van het vlak 142 waar de evenwijdig p-gepolariseerde stralingsbundels en waar de s-gepolariseerde stralingsbundels invallen zijn ruimtelijk van elkaar gescheiden. De bundeldelende laag in dit vlak 142 hoeft dus niet overal identiek te zijn. Voor de werking van inrichting is het voldoende dat dat deel van het vlak waar de opvallende straling p-gepolariseerd is voorzien is van een bundeldelende laag 142a die in deze toestand gepolariseerde straling in gelijke mate doorlaat en reflekteert, terwijl het deel 142b van het vlak 142 waarop s-gepolariseerde straling valt alleen straling van deze polarisatietoestand in gelijke mate weerkaatst en doorlaat.

Aangezien de twee uitgangssignalen van de twee deelbundels met elkaar in tegenfase zijn worden de elektrische uitgangssignalen van de twee opto-elektrische omzetters gekombineerd door deze signalen toe te voegen aan een verschilversterker. De signalen van de omzetters 171 en 172 worden gekombineerd in een verschilversterker 181, die uit de omzetters 173 en 174 in de verschilversterker 182. Behalve dat hierdoor al het vermogen in de signaalbundel wordt gebruikt, heeft dit het voordeel dat de ruis uit de lokale oscillatorbundel in de verschilversterker wordt gereduceerd. Tenslotte worden de uitgangssignalen van de verschilversterkers 181 en 182 gekombineerd in de schakeling 190, waarvan de uitgang een elektrisch signaal is dat met dezelfde informatie gemoduleerd is als het optische signaal dat via de transmissievezel 110 aan de inrichting wordt aangeboden.

De bundelsamenvoegende lagen 142a en 142b zijn in de bovenstaande beschrijving uitgevoerd als lagen die evenveel straling doorlaten en reflekteren. Het is in principe mogelijk de lagen zodanig uit te voeren dat de gevormde deelbundels een verschillende intensiteit hebben.

In figuur 2a is een uitvoeringsvorm getoond waarbij de optische komponent 140 voorzien is van reflekterende vlakken voor het afbuigen van de in- en uitgaande bundels. De getekende uitvoeringsvorm is een modificatie van de uitvoeringsvorm die reeds in figuur 1 is getoond en aan de hand daarvan toegelicht. Alleen de gewijzigde optische komponent 140 is in figuur 2a getekend.

Evenals in figuur 1 bevat de optische komponent 140 een polarisatiegevoelige bundeldelende laag 141 en bundeldelende lagen 142a en 142b, in één vlak. De zijkanten van de komponent 140 zijn onder een hoek van 45° afgeschuind zodat ieder van de vier zijkanten een reflekterend vlak 143, 145, 147 of 148 bevat. Deze reflekterende vlakken maken het mogelijk dat de in- en uittredende stralingsbundels aan deze vlakken gereflekteerd worden voor en nadat deze door de bundeldelende lagen 141, 142a en 142b worden gesplitst en samengevoegd. In het in figuur 2a getoonde bovenaanzicht zijn de posities van de in- en uittredende bundels aangegeven door gestippelde lensjes 121, 131, 122, 123, 132 en 133.

In figuur 2b is in zijaanzicht een doorsnede van de optische komponent uit figuur 2a langs de lijn B-B getekend. De signaalbundel wordt vanuit de vezel 110 via de kollimatorlens 121 in de komponent 140 gestraald. Daar reflekteert de bundel aan het vlak 143, wordt door de polarisatiegevoelige bundelsplitser 141 gesplitst in loodrecht gepolariseerde komponenten, een van de komponenten doorloopt de bundeldelende laag 142a waar hij saraengevoegd wordt met een deel van de lokale oscillatorstraling. De samengevoegde bundel wordt vervolgens via het reflekterende vlak 148, het lensje 123 en de stralingsgeleider 162 naar een detektor geleid.

De figuren 3a, 3b en 3c tonen een andere uitvoeringsvorm van een optische komponent volgens de uitvinding. Gelijke verwijzingscijfers geven vergelijkbare delen aan als in figuur 2a en 2b. In tegengestelling tot de in figuur 2a en 2b getoonde uitvoeringsvorm vallen de intredende bundels van bovenaf binnen en worden gereflekteerd aan de vlakken 144 en 146, terwijl de uitgaande bundels aan de onderzijde uittreden na reflektie aan de vlakken 143, 145, 147 en 148. Op deze wijze kan de onderzijde geheel gebruikt worden voor het aanbrengen van de middelen voor het opvangen van de uitgaande stralingsbundels, bijvoorbeeld door de stralingsgevoelige detektoren direkt op de onderzijde aan te brengen, zoals getoond met de gestippelde cirkels 171, 172, 173 en 174.

De figuren 3b en 3c tonen in zijaanzicht dwarsdoorsneden langs de lijnen B-B en C-C. In figuur 3b komt de signaalbundel binnen via de stralingsgeleider 110 en de kollimatorlens 121. De bundel wordt gereflekteerd aan het vlak 144, doorloopt de bundelsplitsende laag 141 en de bundelsamenvoegende laag 142a en wordt via het vlak 148 gereflekteerd naar de detektor 172 die direkt aan de onderzijde van de komponent 140 is aangebracht. Figuur 3c toont een bundel die via de bundelsplitsende laag 141 en de bundelsamenvoegende laag 142b en het reflekterende vlak 143 op de detektor 173 valt.

Om stralingsverliezen aan de lucht-glasovergangen van de optische komponent te reduceren en vooral om te voorkomen dat reflekties aan deze oppervlakken storend zijn, zijn de in- en uittreevlakken van de optische komponent voorzien van een anti-reflektielaag. Een anti-reflektielaag alleen is echter niet altijd voldoende om iedere storende invloed van gereflekteerd licht te voorkomen. Volgens de uitvinding worden daarom de in- en uittreevlakken van de optische komponent scheef geplaatst, zodanig dat de normaal van de vlakken een hoek van ongeveer 1° maakt met de richting van de daardoor tredende stralingsbundel. Dit is in figuur 4 schematisch weergegeven. Figuur 4 is grotendeels identiek aan figuur 1 met uitzondering van de optische komponent en de uiteinden van de lichtgeleiders. Voor een beschrijving van de hieronder niet toegelichte elementen wordt verwezen naar figuur 1. De optische komponent 440 heeft in- en uittreevlakken waarvan de normaal een hoek van ongeveer 1° maakt met richting van de daardoor tredende stralingsbundels. De polarisatiegevoelige bundeldelende laag 441 en de bundelsamenvoegende lagen 442a en 442b hebben echter dezelfde stand ten opzichte van de stralingsbundels als in figuur 1 de overeenkomstige vlakken 141, 142a en 142b. Doordat de in- en uittreevlakken scheef staan wordt daaraan gereflekteerde straling niet in de lichtgeleiders ingevangen en heeft dus geen storende invloed op het detektiesysteem. Doordat de storende invloed van de reflekties op deze wijze is geëlimineerd is, dient de anti-reflektielaag alleen nog ter reducering van stralingsverliezen. Het is dus niet nodig een zeer hoogwaardige anti-reflekterende laag op de vlakken van de komponent 440 aan te brengen, volstaan kan worden met een anti-reflekterende laag die een restreflektie heeft van ongeveer 0,5%.

De optimale hoek van scheefstand van de zijvlakken van de optische komponent 440 hangt af van de afstand tot en de diameter van de kollimatorlensjes 121-133 en ligt in het gebied van enkele tienden van graden tot enkele graden. Ook de eindvlakken van de stralingsgeleiders 110, 113, 161, 162, 165 en 164 kunnen scheef worden gezet ten opzichte van de richting van de stralingsbundel. Voor een nadere beschrijving daarvan wordt verwezen naar de reeds genoemde bijdrage van C.K. Wong et al aan EC0C '88 gehouden in september 1988 te Brighton. De scheefstaande in- en uittreevlakken kunnen ook worden toegepast in kombinatie met reflektieve vlakken getoond in figuren 2 en 3.

In de beschreven uitvoeringsvorm zijn de hoeken tussen bundeldelende lagen rechte hoeken, aangezien de uitgaande deelbundels van de lokale oscillatorbundel gelijk gericht dienen te zijn aan de uitgaande deelbundels van de signaalbundels. Het is echter niet noodzakelijk dat de bundeldelende lagen rechte hoeken met elkaar maken.

Dit is geïllustreerd aan de hand van figuur 5. Hierin zijn de vier delen 141a, 141b, 142a en 142b van de bundeldelende lagen aangegeven waarbij de delen onderling de hoeken a, ^f, β en δ op het gemeenschappelijk punt O insluiten. Een eerste stralingsbundel S, bijvoorbeeld de signaalbundel, valt in op het vlak 141a, waarbij de richting van de bundel een hoek i maakt met het vlak 141a. In het vlak wordt de bundel S opgesplitst in twee deelbundels S-j en S2 die het vlak verlaten met dezelfde hoek i. De twee deelbundels en S2 vallen in op de vlakken 142a en 142b respektievelijk, waarbij de hoeken van inval met de vlakken de waarden 1 en k hebben. In het vlak 142a wordt de deelbundel opnieuw gesplitst in twee deelbundels en die het vlak verlaten met dezelfde hoek 1 als de hoek van inval. Hetzelfde geldt voor het vlak 142b waar de deelbundel S2 gesplitst wordt in twee deelbundels S2.j en S22 die het vlak verlaten onder een hoek k die gelijk is aan de hoek van inval in dat vlak.

De tweede inkomende bundel L die onder een hoek j invalt op het vlak 141b wordt op analoge wijze gesplitst in deelbundels L1 en L2 die op hun beurt in de vlakken 142a en 142b gesplitst worden in deelbundels L^, L12, I»21 en 22· Wanneer de deelbundels L·^, L12, L21 en Ι22 dezelfde richting hebben als de deelbundels S^» S11' s22 en s21' respektievelijk, valt de deelbundel L1 in op het vlak 142a met een hoek 1 en is de hoek tussen deelbundel L2 en het vlak 142b gelijk aan k.

De relaties tussen de hoeken in figuur 5 zijn: voor de driehoek OAC: α + i + k = 180°; voor de driehoek OCB: & + k + j = 180°, voor de driehoek OBD: B + j + 1 = 180°; voor de driehoek ODA: δ + 1 + i = 180°; en voor de vierhoek ABCD: 2(i + j + k + 1) = 360°. Uit deze relaties volgt direkt dat 0: + 0= ^+ 5 = 180°. Dus de som van de twee tegenover elkaar liggende hoeken α en fi, of % en δ, moet 180° bedragen om te kunnen bereiken dat de uitgaande deelbundels van de signaalbundel en de lokale oscillatorbundel in dezelfde richting uittreden.

Een verschuiving van de vlakken 141a, 141b, 142a en 142b ten opzichte van elkaar zodat de vlakken niet een gemeenschappelijk punt 0 bevatten, heeft geen invloed op de richting van de uitgaande bundels, wel op de onderlinge afstand van de hoofdassen van de bundels. In een praktische uitvoeringsvorm kan het bestaan van een dergelijke onderlinge afstand opgelost worden door met behulp van de kollimatorlensjes de bundeldiameters zo groot te maken dat een voldoende mate van overlap op de detektoren bestaat, ook wanneer de bundels ten opzichte van elkaar enigzins verschoven zijn.

In figuur 6 is een uitvoeringsvorm van de optische komponent 140 getoond waarin het in het voorgaande beschreven inzicht is toegepast. De komponent bestaat uit vier deelprisma's 140a, 140b, 140c en 140d die met de zijvlakken tegen elkaar gelijmd zijn, door middel van een optische lijm 150, waarvan, na uitharding, de brekingsindex gelijk is van die van het materiaal van de prisma's. De tophoeken ot en fl van de prisma's 140a en 140b zijn zo gekozen dat hun som 180° bedraagt. Op de twee zijvlakken van het prisma 140a die zijn toegekeerd naar de prisma's 140d en 140c zijn de bundeldelende lagen 141a en 142b, respektievelijk, aangebracht. Op het prisma 140b zijn de lagen 142a en 141b aangebracht op de zijvlakken die naar de prisma's 140d en 140c zijn toegekeerd. Door de bundeldelende lagen op deze wijze aan te brengen is de onderlinge hoek tussen de bundeldelende vlakken verzekerd, ook als de alignering tussen de vier prisma's na het lijmen niet optimaal is. Bij voorkeur hebben de hoeken α en fl ieder een grootte van 90°, maar zoals uit het bovenstaande is gebleken is een andere keuze mogelijk. Bij het samenvoegen van de prisma's 140a, 140b, 140c en 140d tot een komponent kan een nauwkeurige aligneren van de prisma's ten opzichte van elkaar achterwege blijven. Aangezien de kwaliteit van de komponenten bepaald wordt door de twee prisma's 140a en 140b, kunnen de andere prisma's (140c en 140d) minder nauwkeurig en dus goedkoper zijn. De twee prisma's 140c en 140d kunnen zelfs achterwege blijven door de ruimte daarvan met lijm op te vullen. Wanneer maatregelen getroffen worden waarbij rekening gehouden wordt met een brekingsindexverandering ter plaatse van de vlakken 141 en 142 kan de ruimte van de prisma's 140c en 140d zelfs geheel leeg blijven.

Claims (10)

1. Inrichting voor optische heterodyne of homodyne detektie van een optische signaalbundel, bevattende een lokale oscillator (111), een optisch stelsel (140) dat een polarisatiegevoelige bundeldelende laag (141) bevat voor het splitsen van de signaalbundel in twee orthogonaal gepolariseerde deelbundels (s en p) en een bundelsamenvoegende laag (142) voor het samenvoegen van straling van de signaalbundel met straling afkomstig van de lokale oscillator, welke inrichting verder een detektiesysteem (171, 172, 173, 174) bevat voor het omzetten van de samengevoegde straling in ten minste één elektrisch signaal geschikt voor verdere verwerking, met het kenmerk, dat de bundelsamenvoegende laag twee delen (142a en 142b) omvat, waarbij ieder van de delen een polarisatieafhankelijke transmissie- en/of reflektiekoëfficient heeft en dat ieder van de delen is aangebracht in de stralingsweg van een van de deelbundels voor het in de gewenste mate doorlaten en weerkaatsen van de straling in de respektievelijke deelbundel.

2. Inrichting volgens konklusie 1, waarbij de straling onder een hoek van vrijwel 45° op de bundelsamenvoegende laag invalt en de genoemde deelbundels lineair gepolariseerd zijn, met het kenmerk, dat de twee delen (142a, 142b) van de bundelsamenvoegende laag ieder afzonderlijk zijn geoptimaliseerd voor het in de gewenste mate doorlaten en weerkaatsen van straling die lineair gepolariseerd is in de p-, respektievelijk de s-richting ten opzichte van de polarisatiegevoelige bundeldelende laag (141).

3. Inrichting volgens konklusie 1 of 2, waarbij het optisch stelsel is geïntegreerd tot een optische komponent, met het kenmerk, dat de optische komponent (140) voorzien is van ten minste één reflekterend vlak (143, 144, 145, 146, 147, 148) dat in een lichtweg van een in- of uittredende stralingsbundel is aangebracht voor het afbuigen van die stralingsbundel.

4. Inrichting volgens konklusie 3, met het kenmerk, dat het genoemde reflekterend vlak (143, 144, 145, 146, 147, 148) een hoek van ongeveer 45° met de genoemde lichtweg maakt.

5. Inrichting volgens konklusie 3 of 4, met het kemerk, dat het genoemde reflekterend vlak (143, 144, 145, 146, 147, 148} een hoek van ongeveer 45° maakt met het vlak waarin de lichtwegen van de stralingsbundels binnen de optische komponent (140) liggen.

6. Inrichting volgens konklusie 4 of 5, met het kenmerk, dat ten minste één reflekterend vlak (145, 146) is aangebracht in de lichtweg van een intredende bundel voor het afbuigen van een uit een eerste richting afkomstige bundel, dat ten minste één reflekterend vlak (143, 145, 147, 148) is aangebracht in de lichtweg van een uittredende bundel voor het naar een tweede richting afbuigen van de uitgaande bundel en dat de genoemde eerste en tweede richtingen diametraal tegengestelde richtingen zijn.

7. Inrichting volgens konklusie 3, 4, 5, of 6, met het kenmerk, dat de optische komponent (140) tenminste één in- of uittreevlak bevat, waarvan de normaal een hoek maakt met de lichtweg van een stralingsbundel door dat in- of uittreevlak, welke hoek een waarde heeft tussen ongeveer enkele tienden van graden en enkele graden.

8. Inrichting volgens een van de voorgaande konklusies, met het kenmerk, dat het optisch stelsel (140) ten minste één prisma (140a of 140b) bevat met twee zijvlakken die een tophoek insluiten en dat beide genoemde zijvlakken voorzien zijn van een deel van de bundeldelende (141a of 141b) en bundelsamenvoegende (142b of 142a) lagen, respektievelijk.

9. Inrichting volgens konklusie 8, met het kenmerk, dat de tophoek van een genoemd prisma (140a of 140b) een grootte van 90° heeft.

10. Optisch stelsel of optische komponent geschikt voor gebruik in een inrichting volgens één der voorgaande konklusies.