WO2015114000A1 - Verfahren zur reduktion mechanischer schwingungen bei elektrooptischen modulatoren und anordnung mit einem elektrooptischen modulator - Google Patents

Verfahren zur reduktion mechanischer schwingungen bei elektrooptischen modulatoren und anordnung mit einem elektrooptischen modulator Download PDF

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    • G02F2202/20LiNbO3, LiTaO3

Definitions

  • the invention relates to a method for reducing mechanical vibrations in electro-optic modulators (EOM), in particular in modulators with LiTa crystals, wherein the EOM is excited via a driver with pulse-shaped temporal voltage curve.
  • a driver in the sense of the present invention is here an apparatus which can provide a desired temporal voltage profile, for example an amplifier which amplifies a suitable TTL input signal.
  • the invention relates to an arrangement with an electro-optical modulator (EOM), in particular with a LiTa crystal, and a driver, which excites the EOM with pulsed temporal voltage curve, for the application of the method according to the invention.
  • the invention generally relates to the use of an electro-optical modulator, for example for influencing the light to be coupled in laser scanning microscopes, in particular confocal microscopes and multi-photon microscopes.
  • Such a modulator is generally understood to mean an optical component in order to impose a defined characteristic on light. This can be, for example, a temporal or spatial amplitude or phase variation.
  • modulators serve to modulate an information or data signal, analog or digital, to a carrier light beam.
  • the modulated light is typically passed through a fiber optic cable to a receiver.
  • DE 195 42 490 C1, DE 10 201 870 B4, DE 4 446 185 C2 or DE 10 2010 047 353 A1 to the relevant prior art.
  • EOM electro-optical modulator
  • This electro-optic effect can be used to vary the light output, depending on the voltage setting. In particular, it is possible to change the polarization direction of the light radiation propagating in the crystal as a function of the magnitude of the voltage in order to adjust the variation of the light power with a downstream analyzer.
  • the present invention is therefore based on the object of specifying a method for reducing mechanical vibrations in electro-optical modulators, which works sufficiently well regardless of the crystals used specifically and allows a small space of the EOMs.
  • a corresponding arrangement using the method according to the invention should also be indicated. According to the invention, the above object with respect to the method according to the invention by the features of claim 1 and in relation to the arrangement according to the invention by the features of the independent claim 8.
  • the invention is based on the finding that in the case of the pulse-shaped temporal voltage curve for exciting the EOM, the slope increase must be as steep as possible in order to obtain sharp edges in the microscope images.
  • the increase is too steep, especially lithium niobate crystals (LiNbOs) or LiTa crystals (LiTa is hereinafter referred to as an abbreviation for lithium tantalate - that is LiTaO3 - used) are excited to mechanical vibrations. Therefore, a slope is sought, which is just slow enough to avoid the excitation of the mechanical vibrations, but at least as small as possible. However, the slope must still be fast enough to obtain sufficiently sharp edges.
  • the method according to the invention is characterized in that the excitation of the EOM is carried out with modified rectangular signals or rectangular pulses, such that they reduce or avoid excitation of mechanical oscillations of the EOM due to a special flank design.
  • the arrangement according to the invention is characterized in that the driver supplies directly or indirectly modified square-wave signals or square-wave pulses in such a way that they reduce or avoid an excitation of mechanical oscillations of the EOM due to a special flank design.
  • the excitation of the self-resonant frequency of the crystal can be reduced by reducing the slope of the controlling square wave signal.
  • the disturbing optical modulation is suppressed or completely reduced or completely prevented.
  • the reduction of the edge steepness can be achieved in the simplest case by one or more electrical, preferably adjustable and / or controllable filters, in particular by at least one electrical filter with a suitable time constant, preferably by a low-pass filter or a bandpass filter.
  • the modified rectangular signal is provided via the driver, but at least modulated.
  • the driver may comprise a high-voltage output stage, which supplies a control signal with a defined, preferably adjustable edge steepness.
  • waveforms for driving are conceivable, for example, partially linear or non-linear.
  • the driver alone can not generate the modified rectangular signals or square-wave pulses with a speed of the edge rise adapted for the application, ie the square-wave pulses have no adapted rise time.
  • the frequency components of the modified rectangular signals or rectangular pulses in such a case are in the kilohertz range. Therefore, the driver - preferably - pure square wave signals or rectangular pulses generated, but this with a clear lower rise time.
  • These pure square-wave signals or rectangular pulses have, for example, frequency components in the megahertz range They can be "tuned" with a preferably adjustable filter according to the invention This combined procedure in favor of signals / pulses with a lower rise time is of very particular importance.
  • the arrangement according to the invention uses the method according to the invention.
  • the same features are relevant as they have been discussed for the method according to the invention.
  • an electrical filter in particular with a suitable time constant, can be provided.
  • this may be a low-pass filter or a bandpass filter, which reduces the square-wave signal generated by the driver in terms of its edge steepness.
  • the driver may generate different waveforms and / or edge shapes for excitation of the EOM.
  • the driver can generate square-wave signals or rectangular pulses with a speed of the edge rise adapted to the application. These signals or pulses can have high-frequency components in the megahertz range and are tuned via the electric filter in the sense of the invention.
  • directly modified rectangular signals or square-wave pulses are generated, wherein possibly additionally (for example in the case of high voltages or other aggravating circumstances) the desired voltage characteristic is controlled with the aid of a control circuit.
  • a scheme is conceivable that modifies the square-wave signals or rectangular pulses in a form that the excitation of mechanical vibrations of the EOM is reduced or even prevented.
  • Fig. 1 is a schematic view of a conventional, from the state of
  • Fig. 2 is a schematic view of the typical temporal
  • FIG. 3 is a schematic view of the typical time course of the optical transmission on a corresponding LiTa crystal
  • Fig. 5 shows the resulting from the arrangement of FIG. 4 temporal
  • Fig. 6 shows the time course of the optical transmission below
  • a LiTa EOM 1 is excited to oscillate via a driver 2 having a pulse-shaped temporal voltage curve.
  • FIG. 2 shows the pulse-shaped temporal voltage curve at the EOM 1, specifically a rectangular voltage curve over time.
  • Fig. 3 shows the time course of the optical transmission.
  • a low-pass filter 3 is arranged between the driver 2 and the EOM 1, wherein the low-pass filter 3 influences the flank design of the control signal. More specifically, the excitation of the natural resonance frequency of the EOM 1 is reduced by reducing the slope of the controlling signal. This suppresses the disturbing excitation of the crystal to mechanical vibrations, even completely prevent.
  • the use of an electric filter (reference numeral 3 according to FIG. 3) is to be understood as the simplest variant of the embodiment according to the invention.
  • 5 shows the temporal voltage profile at the EOM 1 using the low-pass filter 3, the edge steepness being reduced.
  • 6 shows the time profile of the optical transmission when using the low-pass filter 3.
  • a control loop 4 which, in addition to a control 5 and a control 6, comprises a high-voltage amplifier 7.
  • a modified control signal 8 is provided to the EOM 1, which is stabilized by a control.
  • the alternative shown in FIG. 7 thus comprises a voltage source which directly generates the desired voltage profile.
  • the high voltage amplifier 7 corresponds to the driver of the previously discussed variant. Due to the very high voltages occurring a control 6 must be used to realize a clean voltage curve. The mere activation is not enough.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reduktion mechanischer Schwingungen bei elektrooptischen Modulatoren (EOM) (1), insbesondere bei Modulatoren mit LiTa-Kristallen, wobei der EOM (1) über einen Treiber (2) mit pulsförmigem zeitlichem Spannungsverlauf angeregt wird, wobei die Anregung des EOM (1) mit modifizierten Rechtecksignalen oder Rechteckpulsen erfolgt, dergestalt, dass diese aufgrund eines besonderen Flankendesigns eine Anregung mechanischer Schwingungen des EOM (1) reduzieren oder vermeiden. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Anordnung zur Nutzung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Description

Verfahren zur Reduktion mechanischer Schwingungen bei elektro- optischen Modulatoren und Anordnung mit einem elektrooptischen
Modulator
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reduktion mechanischer Schwingungen bei elektrooptischen Modulatoren (EOM), insbesondere bei Modulatoren mit LiTa- Kristallen, wobei der EOM über einen Treiber mit pulsförmigem zeitlichem Spannungsverlauf angeregt wird. Ein Treiber im Sinne der vorliegenden Erfindung ist hierbei eine Apparatur, die einen gewünschten zeitlichen Spannungsverlauf zur Verfügung stellen kann, beispielsweise ein Verstärker, der ein geeignetes TTL- Eingangssignal verstärkt. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Anordnung mit einem elektrooptischen Modulator (EOM), insbesondere mit einem LiTa-Kristall, und einem Treiber, der den EOM mit pulsförmigem zeitlichem Spannungsverlauf anregt, zur Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Die Erfindung bezieht sich ganz allgemein auf die Nutzung eines elektrooptischen Modulators, beispielsweise zur Beeinflussung des einzukoppelnden Lichts bei Laserscanmikroskopen, insbesondere Konfokalmikroskopen und Multi-Photonen- Mikroskopen.
Unter einem solchen Modulator versteht man ganz allgemein ein optisches Bauteil, um Licht eine definierte Charakteristik aufzuprägen. Dies kann beispielsweise eine zeitliche oder räumliche Amplituden- oder Phasenvariation sein.
Weitere konkrete Anwendungen finden solche Modulatoren in optischen Spektrometern, um Messlicht eine Charakteristik aufzuprägen, so dass es nach dem Durchlauf durch das Spektrometer besser vom Umgebungslicht separiert werden kann. Weitere Anwendungen finden sich in der Laser-Materialbearbeitung oder der Laser-Entfernungsmessung. Im Rahmen nachrichtentechnischer Anwendungen dienen die Modulatoren dazu, einem Trägerlichtstrahl ein Informations- oder Datensignal aufzumodulieren, analog oder digital. Das modulierte Licht wird dabei typischerweise durch ein Lichtleiterkabel zu einem Empfänger geleitet. Zum relevanten druckschriftlichen Stand der Technik sei lediglich beispielhaft auf die DE 195 42 490 C1 , DE 10 201 870 B4, DE 4 446 185 C2 oder DE 10 2010 047 353 A1 verwiesen. Gemäß der DE 10 201 870 B4 sind Einrichtungen zur Abschwächung der von einer Lichtquelle ausgehenden Strahlung beispielsweise aus der Multi-Photonen- Mikroskopie bekannt. Dort wird ein zu untersuchendes Objekt von einem Lichtstrahl abgetastet und wird die jeweils lokal angeregte Fluoreszenzstrahlung untersucht. Zur variablen Abschwächung des von der Lichtquelle kommenden Lichtstrahls wird ein elektrooptischer Modulator (EOM) verwendet. Dieser kann einen doppelbrechenden Kristall umfassen, dessen doppelbrechende Eigenschaft von einer an den Kristall angelegten Spannung abhängt. Dieser elektrooptische Effekt kann je nach Einstellung der Spannung zur Variation der Lichtleistung verwendet werden. Insbesondere ist es möglich, die Polarisationsrichtung der sich im Kristall ausbreitenden Lichtstrahlung in Abhängigkeit von der Stärke der Spannung zu verändern, um die Variation der Lichtleistung mit einem nachgeschalteten Analysator einzustellen.
Aus dem druckschriftlichen Stand der Technik sowie aus der Praxis ist die Verwendung unterschiedlichster Kristalle für EOMs bekannt. Entsprechende EOMs werden durch elektrische Signale mit rechteckförmigem zeitlichen Spannungsverlauf angesteuert. Bedingt durch die piezoelektrischen Eigenschaften der elektrooptischen Kristalle entstehen mechanische Schwingungen, die regelmäßig durch eine mechanische Aufhängung gedämpft werden. Eine solche Dämpfung ist aufgrund des erforderlichen konstruktiven Aufwands und des dadurch bedingten Bauraums nachteilig. Außerdem gelingt eine solche - mechanische - Dämpfung nur bedingt und nicht bei allen Kristallen. Eine solche Dämpfung ist beispielsweise bei LiTa-Kristallen aufgrund ihrer Struktur nicht möglich. Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Reduktion mechanischer Schwingungen bei elektrooptischen Modulatoren anzugeben, welches ungeachtet der konkret verwendeten Kristalle hinreichend gut funktioniert und einen kleinen Bauraum der EOMs gestattet. Eine entsprechende Anordnung unter Nutzung des erfindungsgemäßen Verfahrens soll ebenfalls angegeben werden. Erfindungsgemäß ist die voranstehende Aufgabe in Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren durch die Merkmale des Anspruchs 1 und in Bezug auf die erfindungsgemäße Anordnung durch die Merkmale des nebengeordneten Anspruchs 8 gelöst.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass bei dem pulsförmigen zeitlichen Spannungsverlauf zum Anregen des EOM der Flankenanstieg möglichst steil sein muss, um in den Mikroskopbildern scharfe Kanten zu erhalten. Ist der Anstieg jedoch zu steil, werden insbesondere Lithiumniobat-Kristalle (LiNbOs) oder LiTa- Kristalle (LiTa wird im Folgenden als Abkürzung für Lithiumtantalat - also LiTaO3 - verwendet) zu mechanischen Schwingungen angeregt. Daher wird eine Flankensteilheit angestrebt, die gerade noch langsam genug ist, um die Anregung der mechanischen Schwingungen zu vermeiden, zumindest aber so gering wie möglich zu halten. Die Flankensteilheit muss jedoch noch schnell genug sein, um hinreichend scharfe Kanten zu erhalten.
Im Konkreten ist das erfindungsgemäße Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass die Anregung des EOM mit modifizierten Rechtecksignalen oder Rechteckpulsen erfolgt, dergestalt, dass diese aufgrund eines besonderen Flankendesigns eine Anregung mechanischer Schwingungen des EOM reduzieren oder vermeiden.
Die erfindungsgemäße Anordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Treiber unmittelbar oder mittelbar modifizierte Rechtecksignale oder Rechteckpulse liefert, dergestalt, dass diese aufgrund eines besonderen Flankendesigns eine Anregung mechanischer Schwingungen des EOM reduzieren oder vermeiden.
Erfindungsgemäß ist erkannt worden, dass eine Dämpfung der bei EOMs auftretenden Schwingungen durch mechanische Maßnahmen nur bedingt möglich ist, vor allem nur bei ganz bestimmten Kristallen, beispielsweise bei KD*P-Kristallen.
Des Weiteren ist erkannt worden, dass die nur schwer zu dämpfenden Schwingungen zu störenden Schwankungen der optischen Transmission führen, insbesondere bei EOMs mit LiTa-Kristallen. Weiter ist erkannt worden, dass sich die störenden mechanischen Schwingungen ganz erheblich reduzieren oder gar eliminieren lassen, wenn die Anregung des EOM mit modifizierten Rechtecksignalen oder Rechteckpulsen erfolgt, dahingehend, dass die mechanischen Schwingungen aufgrund eines besonderen Flankendesigns reduziert oder sogar vermieden sind.
Im Konkreten kann die Anregung der Eigenresonanzfrequenz des Kristalls durch eine Reduktion der Flankensteilheit des steuernden Rechtecksignals verringert werden. Dadurch wird die störende optische Modulation unterdrückt oder ganz verringert bzw. völlig unterbunden. Die Reduktion der Flankensteilheit kann im einfachsten Falle durch einen oder mehrere elektrische, vorzugsweise einstellbare und/oder regelbare Filter erreicht werden, insbesondere durch mindestens einen elektrischen Filter mit geeigneter Zeitkonstante, vorzugsweise durch einen Tiefpassfilter oder einen Bandpassfilter.
Im Konkreten lassen sich über den Filter unterschiedliche Kurvenformen und/oder vorgebbare Flankenformen für die Anregung des EOM generieren.
Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, dass das modifizierte Rechtecksignal über den Treiber bereitgestellt, zumindest aber moduliert wird. Dazu kann der Treiber eine Hochspannungsendstufe umfassen, die ein Steuersignal mit definierter, vorzugsweise regelbarer Flankensteilheit liefert. So sind vielfältige Kurvenformen für die Ansteuerung denkbar, beispielsweise teilweise linear oder nicht-linear. Wesentlich ist hier jedenfalls, dass über den Treiber unterschiedliche Kurvenformen und/oder vorgebbare Flankenformen für die Anregung des EOM generierbar sind, wie dies auch über einen zwischengeschalteten Filter grundsätzlich möglich ist.
Es gilt zu bedenken, dass typischerweise der Treiber alleine die modifizierten Rechtecksignale oder Rechteckpulse nicht mit einer für die Anwendung angepassten Geschwindigkeit des Flankenanstieges generieren kann, die Rechteckpulse also keine angepasste Anstiegszeit besitzen. Beispielsweise liegen die Frequenzanteile der modifizierten Rechtecksignale oder Rechteckpulsein in so einem Fall im Kilohertz-Bereich. Daher werden vom Treiber - bevorzugt - reine Rechtecksignale oder Rechteckpulse erzeugt, diese aber mit einer deutlich geringeren Anstiegszeit. Diese reinen Rechtecksignale oder Rechteckpulse besitzen beispielsweise Frequenzanteile im Megahertz-Bereich Sie können mit einem vorzugsweise einstellbaren Filter entsprechend der Erfindung „getunt" werden. Diese kombinierte Vorgehensweise, zugunsten von Signalen/Pulsen mit einer geringeren Anstiegszeit, ist von ganz besonderer Bedeutung.
Die erfindungsgemäße Anordnung nutzt das erfindungsgemäße Verfahren. Insoweit sind die gleichen Merkmale relevant, wie sie zum erfindungsgemäßen Verfahren erörtert worden sind.
Vor allem ist wesentlich, dass, jeweils für sich gesehen, ein elektrischer Filter, insbesondere mit geeigneter Zeitkonstante, vorgesehen sein kann. Dabei kann es sich im Konkreten um einen Tiefpassfilter oder einen Bandpassfilter handeln, der das vom Treiber generierte Rechtecksignal in seiner Flankensteilheit reduziert. Alternativ oder zusätzlich kann der Treiber unterschiedliche Kurvenformen und/oder Flankenformen für die Anregung des EOM generieren.
In Kombination der beiden Maßnahmen ist es denkbar, dass der Treiber Rechtecksignale oder Rechteckpulse mit einer für die Anwendung angepassten Geschwindigkeit des Flankenanstiegs generieren kann. Diese Signale oder Pulse können hochfrequente Anteile im Megahertz-Bereich besitzen und werden über den elektrischen Filter im Sinne der Erfindung getunt. Alternativ ist es denkbar, dass direkt modifizierte Rechtecksignale oder Rechteckpulse generiert werden, wobei eventuell zusätzlich (beispielsweise im Falle hoher Spannungen oder anderer erschwerender Umstände) mit Hilfe eines Regelkreises der gewünschte Spannungsverlauf kontrolliert wird. Weiterhin ist eine Regelung denkbar, die die Rechtecksignale oder Rechteckpulse in einer Form modifiziert, dass die Anregung mechanischer Schwingungen des EOM reduziert oder gar unterbunden wird. Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche und andererseits auf die nachfolgende Erläuterung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung zu verweisen. In Verbindung mit der Erläuterung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung werden auch im Allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lehre erläutert. In der Zeichnung zeigen
Fig. 1 in einer schematischen Ansicht eine übliche, aus dem Stand der
Technik bekannte EOM-Treiber-Anordnung,
Fig. 2 in einer schematischen Ansicht den typischen zeitlichen
Spannungsverlauf an einem für sich bekannten LiTa-EOM,
Fig. 3 in einer schematischen Ansicht den typischen zeitlichen Verlauf der optischen Transmission an einem entsprechenden LiTa- Kristall,
Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen EOM-
Treiber-Anordnung mit zwischen dem Treiber und dem EOM angeordnetem Tiefpassfilter,
Fig. 5 den aus der Anordnung gemäß Fig. 4 resultierenden zeitlichen
Spannungsverlauf am EOM,
Fig. 6 den zeitlichen Verlauf der optischen Transmission unter
Nutzung des Tiefpassfilters und
Fig. 7 in einer schematischen Anordnung eine alternative
Ausführungsform einer erfindungsgemäßen EOM-Treiber- Anordnung mit einem Regelkreis, der zur treiberseitigen Erzeugung beliebiger Kurvenformen dient.
Gemäß Fig. 1 wird ein LiTa-EOM 1 über einen Treiber 2 mit pulsförmigem zeitlichen Spannungsverlauf zur Schwingung angeregt.
Fig. 2 zeigt den pulsförmigen zeitlichen Spannungsverlauf am EOM 1 , nämlich im Konkreten einen rechteckförmigen zeitlichen Spannungsverlauf. Fig. 3 zeigt den zeitlichen Verlauf der optischen Transmission.
Gemäß der Darstellung in Fig. 4 ist zwischen dem Treiber 2 und dem EOM 1 ein Tiefpassfilter 3 angeordnet, wobei der Tiefpassfilter 3 das Flankendesign des Steuersignals beeinflusst. Genauer gesagt wird die Anregung der Eigenresonanzfrequenz des EOM 1 durch Reduktion der Flankensteilheit des steuernden Signals verringert. Dadurch lässt sich die störende Anregung des Kristalls zu mechanischen Schwingungen unterdrücken, sogar vollständig unterbinden. Die Nutzung eines elektrischen Filters (Bezugszeichen 3 gemäß Fig. 3) ist als einfachste Variante der erfindungsgemäßen Ausführung zu verstehen.
Fig. 5 zeigt den zeitlichen Spannungsverlauf am EOM 1 unter Nutzung des Tiefpassfilters 3, wobei die Flankensteilheit reduziert ist. Fig. 6 zeigt den zeitlichen Verlauf der optischen Transmission bei Nutzung des Tiefpassfilters 3.
Gemäß der Abbildung in Fig. 7 ist ein Regelkreis 4 vorgesehen, der neben einer Steuerung 5 und einer Regelung 6 einen Hochspannungsverstärker 7 umfasst. Durch diese Anordnung wird ein modifiziertes Steuersignal 8 dem EOM 1 zur Verfügung gestellt, das durch eine Regelung stabilisiert wird.
Die in Fig. 7 gezeigte Alternative umfasst somit eine Spannungsquelle, die direkt den gewünschten Spannungsverlauf erzeugt. Der Hochspannungsverstärker 7 entspricht dem Treiber der zuvor erörterten Variante. Aufgrund der sehr hohen auftretenden Spannungen muss eine Regelung 6 eingesetzt werden, um einen sauberen Spannungsverlauf zu realisieren. Die bloße Ansteuerung reicht nicht aus.
Grundsätzlich ist es auch denkbar, die Regelung eines Filters bzw. des Spannungsverlaufs zu realisieren, um die unerwünschten Schwingungen des Kristalls zu eliminieren, zumindest aber zu minimieren.
Hinsichtlich weiterer vorteilhafter Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird zur Vermeidung von Wiederholungen auf den allgemeinen Teil der Beschreibung sowie auf die beigefügten Patentansprüche verwiesen.
Schließlich sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die voranstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele lediglich zur Erörterung der beanspruchten Lehre dienen, diese jedoch nicht auf die Ausführungsbeispiele einschränken.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Reduktion mechanischer Schwingungen bei elektrooptischen Modulatoren (EOM) (1), insbesondere bei Modulatoren mit LiTa-Kristallen, wobei der EOM (1) über einen Treiber (2) mit pulsformigem zeitlichem Spannungsverlauf angeregt wird,
d a d u rc h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Anregung des EOM (1) mit modifizierten Rechtecksignalen oder Rechteckpulsen erfolgt, dergestalt, dass diese aufgrund eines besonderen Flankendesigns eine Anregung mechanischer Schwingungen des EOM (1) reduzieren oder vermeiden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Flankensteilheit der den EOM (1) steuernden Rechtecksignale oder Rechteckpulse reduziert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Modifikation des Rechtecksignals oder Rechteckpulses durch mindestens einen zwischen dem Treiber (2) und dem EOM (1) wirkenden elektrischen Filter (3), insbesondere mit geeigneter Zeitkonstante, vorzugsweise durch einen Tiefpassfilter oder einen Bandpassfilter, realisiert wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass über den Filter (3) unterschiedliche Kurvenformen und/oder vorgebbare Flankenformen für die Anregung des EOM (1) generiert werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das modifizierte Rechtecksignal oder der Rechteckpuls über den Treiber (2) bereitgestellt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Treiber (2) eine Hochspannungsendstufe umfasst, die ein Steuersignal mit definierter, vorzugsweise regelbarer Flankensteilheit liefert.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass über den Treiber (2) unterschiedliche Kurvenformen und/oder vorgebbare Flankenformen für die Anregung des EOM (1 ) generierbar sind.
8. Anordnung mit einem elektrooptischen Modulator (EOM (1 )), insbesondere mit einem LiTa-Kristall, und einem Treiber (2), der den EOM (1 ) mit pulsförmigem zeitlichem Spannungsverlauf anregt, zur Anwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Treiber (2) unmittelbar oder mittelbar modifizierte Rechtecksignale oder Rechteckpulse liefert, dergestalt, dass diese aufgrund eines besonderen Flankendesigns eine Anregung mechanischer Schwingungen des EOM (1 ) reduzieren oder vermeiden.
9. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Treiber (2) und dem EOM (1 ) ein elektrischer Filter (3), insbesondere mit geeigneter
Zeitkonstante, wirkt, vorzugsweise ein Tiefpassfilter, welcher das vom Treiber (2) generierte Rechtecksignal oder Rechteckpuls in seiner Flankensteilheit reduziert.
10. Anordnung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Treiber (2) eine Hochspannungsendstufe umfasst, die ein Steuersignal mit definierter, vorzugsweise regelbarer Flankensteilheit liefert.
1 1. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Treiber (2) unterschiedliche Kurvenformen und/oder Flankenformen für die Anregung des EOM (1 ) generiert.
12. Anordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 1 1 , gekennzeichnet durch einen Regelkreis, mit welchem das Flankendesign der modifizierten Rechtecksignale derart vorgebbar ist, dass die Anregung mechanischer Schwingungen des EOM (1 ) reduziert oder vermieden werden.
PCT/EP2015/051694 2014-01-28 2015-01-28 Verfahren zur reduktion mechanischer schwingungen bei elektrooptischen modulatoren und anordnung mit einem elektrooptischen modulator Ceased WO2015114000A1 (de)

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