DE2033860C3

DE2033860C3 - Verfahren zur unabhängigen Modulation der Amplitude und der Phase von Licht durch Anwendung von Druck

Info

Publication number: DE2033860C3
Application number: DE2033860A
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: American Optical Corp
Current assignee: American Optical Corp
Priority date: 1969-09-24
Filing date: 1970-06-30
Publication date: 1975-08-21
Also published as: JPS4930461B1; DE2033860A1; US3645603A; DE2033860B2; GB1317934A

Description

Lichtstrahls die Druckausübungen in gleicher Der Erfindung liegt, ausgehend von diesem vorPhase, zur Amplitudenmodulation des Licht- bekannten Stand der Technik, die Aufgabe zugrunde, Strahls in entgegengesetzter Phase erfolgen, und 35 einerseits die Phase von kohärentem Licht unabhängig zwar mit jeweils gleichen Beträgen. von irgendeiner Amplitudenmodulation zu modu-

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge- lieren und andererseits die Amplitude von kohärentem kennzeichnet, daß der Winkel der Druckgeber Licht unabhängig von irgendeiner Phasenmodulation (23, 25; 27, 29) zueinander sich auf genau 90° zu modulieren.

beläuft. 40 Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge

löst, daß polarisiertes kohärentes Licht durch eine

nur die HE_n-Mode übertragende optische Lichtleitfaser geleitet wird, daß die Lichtleitfaser an zwei im Abstand voneinander befindlichen Stellen mit

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vor- 45 praktisch rechtwinklig zueinandergerichteten Druckrichtung zur unabhängigen Modulation der Amplitude kräften beaufschlagt wird, wobei die beiden Druck- und der Phase von Licht durch Anwendung von Druck. kräfte so aufeinander abgestimmt werden, daß gleich-

Bei einem derartigen Verfahren wird das Licht mit zeitig mit jeder zeitlichen Änderung der einen Druck-Hilfe eines Polarisators, eines Analysators und mit kraft die andere Druckkraft zur reinen Phasenmodu-Hilfe eines lichtdurchlässigen Mediums hinsichtlich 50 lation um den gleichen Betrag und im gleichen Sinn seiner Phase und hinsichtlich seiner Amplitude und zur reinen Amplitudenmodulation um den moduliert. Die Polarisationsebene eines polari- gleichen Betrag und im umgekehrten Sinn geändert sierten Lichtstrahls wird dabei in dem lichtdurch- wird, und daß das aus der Lichtleitfaser austretende lässigen Medium gedreht, wenn dieses in bestimmter Licht bezüglich seiner Polarisationsrichtung analysiert Weise von dem Lichtstrahl durchgesetzt wird. 55 wird.

Es ist bekannt, durch Dickenänderung einer auf Bei einer bevorzugten Ausführungsform einer Vor-

beiden Seiten verspiegelten Platte aus einem piezo- richtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen elektrischen Material eine Phasenmodulation von Verfahrens ist die Anordnung so getroffen, daß ein Licht zu bewirken (siehe z. B. »Nachrichtentechnische Laser, eine Polarisationsanordnung, eine nur die Zeitung«, Jahrgang 16, Heft 11, November 1963, 60 ΗΕ,,-Mode übertragende Lichtleitfaser und eine das S. 567, linke Spalte). austretende Licht bezüglich der Polarisationsrichtung

Andererseits ist es aus der deutschen Auslegeschrift analysierende Vorrichtung vorgesehen sind sowie 254 770 bekannt, zur Steuerung der Lichtdurch- Druckgeber, die praktisch rechtwinklig zueinander auf lässigkeit von fiberförmigen Lichtleitern in Anord · die Lichtleitfaser Druck ausüben können, und daß nungen mit Analysatoren das magnetische Feld so an 65 zur Phasenmodulation des Lichtstrahls die Druckden fiberförmigen Lichtleiter anzulegen, daß die ausübungen in gleicher Phase, zur Amplitudenmodu-Polarisationsrichtung des durch den fiberförmigen lation des Lichtstrahls in entgegengesetzter Phase Lichtleiter hindurchgehenden Strahls geändert wird. erfolgen, und zwar mit. jeweils gleichen Beträgen.

3 4

Vorzugsweise ist die Anordnung so getroffen, daß daß auf den Stab 11 eine Druckbelastung ausgeübt

der Winkel der Druckgeber zueinander genau 90° wird und damit über den Durchmesser der in der

beträgt. Mitte des Stabes 11 untergebrachten optischen Faser

In der Zeichnung wird eine Ausführungsfonn der gleichzeitig auch auf diese.

Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach der 5 Ein zweites Paar piezoelektrischer Wandler 27

Erfindung und Einzelteile dieser Vorrichtung erläutert. und 29 ist so angeordnet, daß eine Druckwirkung auf

Es zeigt: den Stab und damit über einen Durchmesser der

F i g. 1 eine schematische Darstellung ein^r ersten optischen Faser an einer Stelle, die axial im Abstand

Ausführungsfonn der Vorrichtung nach der Er- in der Längsrichtung des Stabes 11 liegt, ausgeübt

findung mit auseinandergerückten Einzelteilen, io wird, wobei die Wandler 23 und 25 die Druckbelastung

F i g. 2 air. Ansicht eines Querschnitts durch einen ausüben. Die Wandler 27 und 29 sind so angeordnet,

Stab im Inneren der Vorrichtung nach F i g. 1, daß die Richtung der Druckbelastung senkrecht zu

F i g. 3 die Ansicht eines Querschnittes durch dem Durchmesser verläuft, über den die Wsndler 23 eine erste Ausführungsform eines Wandlers zur Aus- und 25 die Druckbelastung ausüben. Die Durchübung von Druckkräften auf die Lichtleitfaser, 15 messer der optischen Faser oder Lichtfaser, über

F i g. 4 eine zweite Ausführungsfonn des Wandlers, welche die Wandlerpaare die Druckwirkung ausüben,

der die Druckkraft auf die Lichtleitfaser ausübt. bezeichnet man im allgemeinen als Achsen der Zu-

Wie F i g. 1 der Zeichnung zeigt, liegt im Inneren sammendrückung.

der neuen Vorrichtung ein Stab 11, in dem eine Licht- Wie oben bereits ausgeführt, sind die Lichtleitfaser

leitfaser 13 untergebracht ist. Vermitteis der neuen so und die Ummantelung, die zusammen den Stab 11

Vorrichtung wird das kohärente Licht, welches durch bilden, so aufgebaut, daß lediglich die HE_U-Mode der

die optische Faser hindurchgeht, hinsichtlich der Übertragung in der Lichtleitfaser 13 erfolgt. Das auf

Phase und der Amplitude unabhängig moduliert. diese Weise durch die Lichtleitfaser hindurch über-

F i g. 2 läßt erkennen, daß die Lichtleitfaser 13, tragene Licht wird nach Verlassen des rückwärtigen die einen Durchmesser von etwa 2,5 Mikron aufweist, as Endes 31 des Stabes durch einen Analysator 34 aufeine Glasumkleidung trägt, die aus einer inneren genommen, der nur diejenige Komponente des Schicht 15 aus klar durchsichtigem Glas mit einem empfangenen Lichtes überträgt, die mit einem vorher-Außendurchmesser von 25 Mikron und einer äußeren bestimmten Winkel polarisiert ist. Die Empfänger-Schicht 17 aus blauem Glas besteht; der Brechungs- vorrichtung 33 arbeitet so, daß die Amplitudenmoduindex des blauen Glases ist ungefähr gleich dem- 30 lation und die Phasenmodulation der durch den jenigen der klar durchsichtigen Glasschicht und weist Analysator 34 übertragenen Komponente in enteinen Außendurchmesser von 50 Mikron auf. sprechende elektrische Signale umgewandelt werden.

Der Aufbau des Stabes 11 ist so gewählt, daß nur Die Polarisationsanordnung 21 sendet das Licht

die niedrigste dielektrische HE_U-Mode durch die aus, welches mit einem gegenüber den Druckachsen

Lichtleitfaser fortgepflanzt wird. Die Einschränkung 35 verschobenen Winkel polarisiert ist, vorzugsweise

der Fortpflanzung auf diesen Wellentyp erreicht unter einem Winkel von 45° gegenüber der Achse der

man dadurch, daß der Parameter μ₀ in der nach- ausgeübten Drücke. Der Polarisationswinkel des

stehenden Gleichung kleiner als 2,4 gemacht wird: Analysators 34 ist ebenfalls relativ zu den Achsen der

Druckbelastungen versetzt, vorzugsweise unter dem

_ 2π α ι/_»__» /ΐΛ 4o gleichen Winkel wie demjenigen bei den Polarisations-

λ * anordnungen.

Wird eine optische Faser über ihren Durchmesser

In dieser Gleichung ist α der Durchmesser der zusammengedrückt, dann wird die Phase des sich

Lichtleitfaser 13, n, der Brechungsindex der Lichtleit- durch die Faser hindurch fortpflanzenden Lichts, das

faser 13, n_t der Brechungsindex der Ummantelung 15 45 parallel zu der Achse polarisiert ist, über wslche die

und λ die Wellenlänge des kohärenten Lichts, das in Zusammendrückung erfolgt, um einen Betrag ver-

die Lichtleitfuser eingegeben wird. Bei einer bevor- zögert, der sich mit der Stärke der Zusammendrük-

zugten Ausführungsform der Vorrichtung nach der kung ändert. Die Phase des sich durch die Faser fort-

Erfindung wird das kohärente Licht von einem pflanzenden kohärenten Lichts, welches senkrecht zu

He-Ne-Laser 19 geliefert; es weist eine Länge von 50 der Achse polarisiert ist, längs derer die Zusammen-

6328 Α-Einheiten auf. drückung erfolgt, wird um einen größeren Betrag

Es ist wichtig, daß die Ummantelung 15 keinerlei verzögert, der sich ebenfalls mit dem Ausmaß der

Licht unter Beeinflussung des modulierten Lichts fort- Zusammendrückung ändert. Auf diese Weise führt die

pflanzt, welches von dem entfernten Ende der Licht- über den Durchmesser der optischen Faser ausgeübte

leitfaser ausgesendet wird. Die blaue Glasschicht 17 55 Zusammendrückung dazu, daß die optische Faser

absorbiert das gesamte Licht, welche sich sonst in der doppelbrechend ist.

Ummantelung fortpflanzen würde. Das sich durch die optische Faser hindurch be-

Wie F i g. 1 zeigt, wird ein Lichtstrahl aus kohären- wegende polarisierte Licht kann in zwei Komponenten tem Licht mit einer Wellenlänge von 6328 Α-Ein- aufgeteilt werden, die als die ^-Komponente und die heiten, ausgebildet durch einen He-Ne-Laser 19, durch 60 K-Komponente bezeichnet werden. Die Ä'-Richtung eine Polarisationsanordnung 21 und dann in das ist so definiert, daß dieselbe parallel zu der Achse Ende 22 der in der Mitte des Stabes 11 untergebrachten verläuft, über die die Wandler 23 und 25 das Zuoptischen Faser geführt. Die Polarisationsanordnung sammendrücken ausführen und liegt somit senkrecht 21 überträgt nur Laserlicht mit einem vorherbestimm- zu der Achse, über die die Wandler 27 und 29 das ten Polarisationswinkel, so daß das in das Ende der 65 Zusammendrücken ausführen. Die Y-Richtung liegt optischen Faser in den Stab 11 eintretende kohärente somit senkrecht zu der Achse, über die die Wandler Licht vollständig polarisiert ist. Ein erstes Paar 23 und 25 das Zusammendrücken ausführen und liegt piezoelektrischer Wandler 23 und 25 ist so angeordnet, parallel zu der Achse, über die die Wandler 27 und 29

das Zusammendrucken ausführen. Das Verzögern der ^-Komponente auf Grund des durch die Wandler 23 und 25 ausgeführten Zusammendrückens läßt sich als ο, ausdrücken, und die Verzögerung der y-Komponente auf Grund des Zusammendrückens läßt sich als O₁ +Φ, ausdrücken. In ähnlicher Weise läßt sich die Verzögerung der F-Komponente auf Grund des durch die Wandler 27 und 29 ausgeführten Zusammendrückens als O₁ ausdrücken, und die Verzögerung der ^-Komponente auf Grund dieses Zusammendrückens läßt sich als <5, + Φ, ausdrücken. Die Werte O₁, O₁, (P₁ und Φ_% stellen Phasenwinkel dar, die sich direkt proportional mit dem Betrag des ausgeführten Zusammendrückens verändern. Die Gesamtphasenverzögerung der Jf-Komponente, bedingt durch beide Paare der Wandler, beläuft sich auf O₁+δ.+Φ» und die Gesamtverzögerung der !-Komponente durch beide Wandler beläuft sich auf O₁ +Φι+δ_ν Wenn die Amplitude der in das vordere Ende 2 der optischen Faser eingeführten polarisierten Komponente sich auf P beläuft, ist die Amplitude der .^-Komponente vor dem Vorbeitritt zwischen dem ersten Paar der Wandler 23 und 25 gleich PcOsQ₁, wobei O₁ der Winkel zwischen dem Polarisationswinkel des Polarisators 21 und der Achse ist, über die die Wandler 23 und 25 das Zusammendrücken ausführen. Die Amplitude der y-Komponente in der optischen Faser, bevor ein Hindurchtreten durch die Wandler 23 und 25 erfolgt, läßt sich als P sin Φι ausdrücken. Bei der HE_n-Type können die X- und ^-Komponenten als sinusförmig angenommen werden. Somit lassen sich diese Komponenten vor dem Hindurchtritt durch das erste Paar der Wandler wie folgt ausdrücken:

X = P cos O₁ e-<»«

Y = P sin O₁ e-'-¹

(2)

Wenn der Analysator 34 der Empfangsvorrichtung 33 mit einem Winkel 0, bezüglich der Achse angeordnet wird, über die die Wandler 23 und 25 das Zusammendrücken ausführen, kann das durch diesen S Polarisator hindurchgehende Signal wie folgt ausgedrückt werden:

A = A'cos©»+ Y sin B_x (8)

wobei X und Y die Werte dieser Komponenten bei ίο Eintritt in den Polarisator 34 darstellen. Der Ersatz in der Gleichung (8) der Ausdrücke für X und Y in den gleichen (6) und (7) führt zu der folgenden Gleichung für das durch den Polarisator des Analysator 33 hindurchgehende Signal:

A = PcOSO₁ e'(*. + «i+*Jcos β,

+ P sin O₁ e»«.+*+O sin 0, (9)

und kann wie folgt umgeschrieben werden :

^ao A = P e*<*+ ^6ύ {cos O₁ cos O₁ e**' + sin O₁ sin O₁ e'*>}

(10)

Unter den Bedingungen, wo keine Belastung vorliegt, d. h. wo <5j, o„ Φ_λ und Φ* alle gleich 0 sind, wird as die Gleichung (10) reduziert auf:

A = P cos (0j - O₁)

(H)

wobei ω die Frequenz durch die Faser hindurch übertragenen Lichtes ist. Die ΑΓ-Komponente läßt sich nach Hindurchtritt durch das Paar der Wandler 27 und 29 wie folgt ausdrücken:

X = P cos G₁ e^f«>+ «i + ··--') (4)

und die ^-Komponente läßt sich wie folgt ausdrücken: ι — r sin O₁ e ' ' (j)

In den obigen Gleichungen stellt der Faktor in dem Exponenten der mathemathischen Konstanten e, der dort mit i multipliziert ist die Phase des Signals dar. Da an einer gegebenen Stelle die Phase des Signals sich kontinuierlich mk der Zeit verändert, enthalten beide Exponenten den Zeitfaktor —tot. Da der Zeit· faktor cot der gleiche for beide Komponenten ist, werden hierdGsch nicht die relativen Phasen der zwei Komponenlen beem&nBt and können for die Zwscke dieser Analyse weggesn «erden. Bei weggelassenem Zeitfaktor weiden dk Gleichungen (4) Bad (S) reduziert auf:

Dieser Wert für A ist als A_t definiert Wenn O₁ gleich Θ, ist, dann ist A₀ gleich P. Wenn O₁ und Θ» senkrecht zueinander vorliegen oder in anderen Worten miteinander um einen Winkel von 90° verschoben sind, ist 4₀ gleich 0.

Wenn die Paare der Wandler so gesteuert werden,

daß jedes Paar das gleiche Zusammendrücken auf

den Stab beaufschlagt, wird O₁ gleich O₁ und Φ_χ

gleich Φ₁ sein. In diesem Falle können O₁ und Φ_χ für O₁ Φ in der Gleichung (10) substituiert werden, und das durch den Polarisator des Analysator 33 hindurch gehende Licht läßt sich wie folgt ausdrücken:

A = Pe'«²«■ + *>) cos (G₁ -ö_t) = ^,

(12)

In der Gleichung (12) wird die Amplitude des Lichtes durch die Konstante A₉ wiedergegeben. Somit verändert sich die Amplitude des durch den Polarisator 34 durchgehenden Lichtes nicht mit der beaufschlagten Belastung. Die Phase des Lichtes wird in der Gleichung (12) durch den hinter i stehenden Faktor in dem Exponenten der mathematischen Konstanten e wiedergegeben.

Somit beläuft sich die Phase des durch den Polarisator 34 hindurchgehenden Lichtes auf 2O₁ + Φ, und verändert sich somit mit der durch beide Paare der Wandler beaufschlagten Belastung. VenmttcJs Steaere der Paare der Wandler unter Veränderung der zasammendrückeadea Belastung am des gleichen Betrag im gleichen Sinn wird somit die Phase des dfflci den Analysator 34 tendorefcgeheoden Lichtes werfe ändert, ohne daß srcfe eine Veränderung der tode des Lichtes ergibt

In dem System nach der F i g. 1 wird diese 1 hakige Pfaascoinodoislion dadi&CD exddt, daß gleiche Signal voa einer QaeSe 41 aas anf dfe Wsmßet % 23 aod 27 beaufschlagt wird, wodurch die a Wandler 23 and 2? das Γ 11

7 8

Wenn <5, = — O₁ und Φ_ι = — Φ₂ gemacht wird, er- und 29 beaufschlagte Signal dazu führt, daß die gibt sich für den Ausdruck des durch den Analysator Wandler 25 und 29 das hierdurch beaufschlagte Zu-34 hindurchgehenden Lichtes: sammendrücken um den gleichen Betrag, jedoch im

. _Df α ο ,* , · ο · a «, μ« entgegengesetzten Sinn, verändern. Bei dieser Anord-

A = P {cosB₁ cosO₂e<*. + sinfltsmfl.e-'·.} (13) , _m^\_al_n ^ _durch ^ _{Summe von zwei Kompo}.

und läßt sich wie folgt umschreiben: n^Ji¹-^S ^'gegeben werden, und der

Wert V₁ laßt sich durch die Summe der zwei Kompo-

A = JP(COs(O₁-Sj)COSi, -f ICOs(O₁+ θ,) sin Φ,} nenten Φ_η und Φ₁₂ wiedergeben, wobei O₁₁ die Ver-

(14) änderung in O₁, verursacht durch die Wandler 23,

ίο und O₁J die Veränderung in o„ verursacht durch den

Wenn O₁ und Q_t beide gleich 45° gemacht werden, Wandler 25, ist. In ähnlicher Weise würde Φ_π die Ververeinfacht sich die Gleichung (14) wie folgt: änderung in Φ₁ verursacht durch den Wandler 23 A = P cos Φ (15) ^unc* ^*¹* ^'^e Veränderung in Φ_ν verursacht durch den ¹ Wandler 25 darstellen. O₂ läßt sich sodann als gleich

Wenn Q₁ gleich 45° und 0, gleich Q₁ + 90 gemacht 15 d_u—<$_l? und Φ₂ als Φ_η—Φ_η darstellen. Somit läßt wird, wird der Ausdruck für das durch den Analysator sich die durch den Polarisator 34 hindurchgehende 34 hindurchgebende Licht wie folgt lauten: Lichtenergie wie folgt wiedergeben.

A = - /P sinΦ₁ (16) A = \Pe'²«» e'*>- {e'*<» + e-'*»} (17)

Wenn somit δ_λ gleich —<5₂ und Φ_ι gleich — Φ₂ ao und läßt sich wie folgt reduzieren:
gemacht wird, wird vermittels Q₁ und Q₁ gleich 45° _A _ /vaa,,+«,,) _cosd> η 8Ί oder Q₁ gleich 45° und Q_t gleich O₁ + 90°, die Am- * 1* ν ; plitude des durch den Analysator 34 hindurchgehenden Die Gleichung (18) zeigt, daß das durch den Analy-Lichtes verändert werden können, ohne daß sich eine sator 34 hindurchgehende Licht sowohl eine Phasen-Veränderung der Phase des Signals ergibt. Die Vor- »5 komponente 2<5_n + Φ_η, die sich mit dem Zusammenrichtung nach der F i g. 1 kann den Werten von O₁ drücken verändert und eine Amplitudenkomponente und Φ₁ nicht das entgegengesetzte Zeichen von O₁ α«Φ₁₂ aufweist, die sich mit dem beaufschlagten und Φ₂ vermitteln. Da das Problem jedoch darin Zusammendrücken verändert. Die Phasenkomponente besteht, die Modulation oder Veränderung der wird durch die Wandler 23 und 27 auf Grund des von Amplitude ohne Modulation oder Veränderung der 30 der Quelle 41 kommenden Signals, und die Ampli-Phase zu erzielen, können die Werte O₁, Φ₁, O₂ und Φ₂ tudenkomponente durch die Wandler 25 und 29 auf so befrachtet werden, daß dieselben die Veränderungen Grund des von der Quelle 43 kommenden Signals in der Phasenverzögerung wiedergeben, die sich auf gesteuert.

Grund der Veränderungen in dem beaufschlagten An Stelle des Anwendens der zwei Wandler 23 und

Zusammendrücken ergeben und nicht so sehr die 35 25 für das Beaufschlagen des Zusammendrückens auf

absoluten Phasenverzögerungswerte, wie sie durch den Stab kann ein piezoelektrischer Kristall in Form

das beaufschlagte Zusammendrücken verursacht wer- eines hohlen Zylinders angewandt werden, wie es im

den. Um somit eine Amplitudenmodulation ohne Querschnitt nach der F i g. 3 gezeigt ist. Wie in der

Phasenmodulation zu erzielen, wird das Paar der Figur wiedergegeben, trägt der die optische Faser

Wandler 27 und 29 so gesteuert, daß sich die hier- 4° enthaltende Stab das Bezugszeichen 51, und der

durch beaufschlagte Druckkraft um den gleichen zylinderförmige Kristall trägt das Bezugszeichen 55.

Betrag verändert wie die durch das Paar der Wandler Der Stab ist in einem sich axial erstreckenden Schlitz

23 und 25 beaufschlagte, jedoch im entgegengesetzten angeordnet, der durch die zylinderförmige Wand des

Sinn. Dies wird in dem System nach der Fig. 1 Kristalles 55 hindurchgeht. Die Signalspannungen

dadurch erzielt, daß ein Signal von einer Quelle 43 45 werden auf die inneren und äußeren zylinderförmigen

aus auf die Wandler 25 und 29 beaufschlagt wird, Wände des Kristalls beaufschlagt, so daß derselbe

wobei die Polaritäten der auf die Wandler beauf- eine zusammendrückende Belastung auf den Stab 51

schlagten Signale so ausgewählt werden, daß bei beaufschlagt, die sich mit dem beaufschlagten Signal

Zunahme des Zusammendrückens, verursacht durch verändert.

den Wandler 25, der Wandler 29 das Zusammen- 50 Die F i g. 4 zeigt eine weitere Anordnung für die drücken verringert und umgekehrt. Vorzugsweise piezoelektrischen Kristalle zwecks Beaufschlagen einer beaufschlagen beide Paare der Wandler die gleiche zusammendrückendenden Belastung über die DurchDruckkraft, wenn kein Signal beaufschlagt wird. messer des die optische Faser enthaltenden Stabes.

Wie weiter oben erläutert, wird das System nach der Wie in dieser Figur gezeigt, tritt der die optische

F i g. 1 die Phasenmodulation erzielen unabhängig 55 Faser enthaltende Stab 61 durch plattenförmige

von der Amplitudenmodulation und ebenfalls die piezoelektrische Kristalle 63 und 65 hindurch, mit

Amplitudenmodulation unabhängig von der Phasen- denen der Stab 61 vermittels eines starren Klebstoffes

modulation vermittels des über den Durchmesser des 66 verbunden ist Auf die Sehen der Kristalle beauf-

Stabes 11 beaufschlagten Zusammendrücken. Um schlagte Signale führen zu einer Resonanz derselben

sowohl Amplituden- als auch Phasenmodulation zu 60 in längsseitiger Richtung, so daß der Kristall 63

erhalten, werden Q₁ und 0_a gleich 45° gemacht, und eine zusammendrückende Belastung über des Stab 61

die Quellen 41 und 43 beaufschlagen beide Signale rechtwinklig zu dem Durchmesser beaufschlagt, über

auf die Wandler, wie weiter oben erläutert; d. h. den der Kristall 65 eine zusammendrückende Be-

das Signal von der Quelle 41, beaufschlagt auf die lastung beaufschlagt.

Wandler 23 und 27, führt dazu, daß die Wandler 23 65 An Stelle des Anwendens piezoelektrischer Kristalle

und 27 den auf den Stab beaufschlagten Druck im für das Beaufschlagen der zusammendrückenden

gleichen Sinn aad um den gleichen Betrag verändern, Belastung könnten auch magnetostriktive Stäbe oder

sowie das durch die Quelle 43 auf die Wandler 25 hydraulische Kolben angewandt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 5W«MflW

Claims

Bei dieser bekannten Anordnung ist der Lichtleiter Patentansprüche: zwischen einem Polarisator und einem Analysator angeordnet, und die Modulation wird dort durch

1. Verfahren zur unabhängigen Modulation Veränderung der Polarisationsebene bewirkt.

der Amplitude und der Phase von Licht durch 5 Es ist ferner seit langem bekannt, die optische Anwendung von Druck, dadurch gekenn- Doppelbrechung des Lichtes zur Konstruktion eines zeichnet, daß polarisiertes kohärentes Licht Lichtrelais zu benutzen; dabei kann man beispielsdurch eine nur die HE_U-Mode übertragende op- weise den durchsichtigen Körper zwischen Analysator tische Lichtleitfaser geleitet wird, daß die Licht- und Polarisator einer Polarisationseinrichtung bringen leitfaser an zwei im Abstand voneinander befind- io und die Deformation dadurch hervorrufen, daß man liehen Stellen mit praktisch rechtwinklig zuein- ihn entweder selbst durch den piezoelektrischen Effekt andergerichteten Druckkräften beaufschlagt wird, zum Schwingen anregt, oder ihn an piezoelektrisch wobei die beiden Druckkräfte so aufeinander ab- erregbare Körper ankittet.

gestimmt werden, daß gleichzeitig mit jeder zeit- Schließlich ist aus der deutschen Patentschrift

liehen Änderung der einen Druckkraft die andere 15 466 581 eine Vorrichtung zur Steuerung einer Licht-Druckkraft zur reinen Phasenmodulation um den menge mittels elektrischer Energie unter Ausnutzung gleichen Betrag und im gleichen Sinn und zur der durch mechanische Deformation herbeigeführten reinen Amplitudenmodulation um den gleichen optischen Doppelbrechung bei lichtdurchlässigen Kör-Betrag und im umgekehrten Sinn geändert wird, pern bekanntgeworden, deren wesentliches Merkmal und daß das aus der Lichtleitfaser austretende 20 darin besteht, daß diese Deformationen auf rein Licht bezüglich seiner Polarisationsrichtung analy- mechanischem Wege durch zwei Backen, Kolben siert wird. od. dgl. erfolgen, zwischen denen der Körper befestigt

2. Vorrichtung zur Durchführung des Ver- ist und die unter dem Einfluß der steuernden Ströme fahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, ihren gegenseitigen Abstand verändern und dabei den daß ein Laser (19), eine Polarisationsanordnung 25 lichtdurchlässigen Körper mehr oder weniger zu-(21), eine nur die HE_U-Mode übertragende Licht- sammendrücken oder dehnen.

leitfaser (13) und eine das austretende Licht be- Bei allen bisher bekanntgewordenen Verfahren

züglich der Polarisationsrichtung analysierende und Vorrichtungen zur Modulation der Amplitude

Vorrichtung (34) vorgesehen sind, sowie Druck- und der Phase von Licht durch Anwendung von geber (23, 25, 27, 29). die praktisch rechtwinklig 30 Druck gibt es keine Möglichkeit zur voneinander

zueinander auf die Lichtleitfaser (13) Druck aus- unabhängigen Modulation der Amplitude und der

üben können, und daß zur Phasenmodulation des Phase des Lichts.