DE10064514C2 - Anordnung zur Ausgabe eines Sondensignals - Google Patents

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG Gebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Sondensignal-Ausgabevor­ richtung, die als Sondensignal ein dem zu untersuchenden Signal entsprechendes elektrisches Signal aus einem optischen Signal gewinnt, das eine Polarisationskomponente entsprechend der Span­ nung des zu untersuchenden Signals enthält, und das Sondensignal an eine Meßeinheit liefert.

Beschreibung des diesbezüglichen Standes der Technik

Eine übliche Ausgabevorrichtung für Sondensignale umfaßt eine elektrooptische Sonde mit einem optischen System zur Kopplung eines elektrooptischen Kristalls, dessen Polarisationsebene durch ein elektrisches Feld verändert wird, an ein Bauteil, an welchem ein (nachfolgend als Meßsignal bezeichnetes) Signal eines zu untersuchenden Gegenstandes, wie eines IC, erscheint; ferner reproduziert die Vorrichtung das Meßsignal entsprechend dem Polarisationszustand von durch diesen elektrooptischen Kris­ tall reflektiertem Licht und erzeugt ein optisches Signal mit einem dem Meßsignal entsprechenden Polarisationszustand; schließlich enthält die Vorrichtung eine Lichtempfängerschal­ tung, der dieses optische Signal zugeführt wird und die ein elektrisches Signal entsprechend dem Polarisationszustand des optischen Signals erzeugt.

Diese Sondensignal-Ausgabevorrichtung hat gegenüber einem konventionellen Meßsystem mit einer elektrischen Sonde folgende Vorteile:

• 1. Weil beim Auftreten des Meßsignals keine Grundlinie benötigt wird, ist die Messung einfacher.
• 2. Weil ein Metallstift am äußeren Ende der elektrooptischen Sonde von Schaltungen auf der Oszilloskopseite elektrisch isoliert ist, ist die Beobachtung von Kurvenformen möglich, ohne daß der Zustand des Meßsignals etwa beeinflußt würde.
• 3. Die Verwendung optischer Impulse stellt eine Messung in einem breiten Band bis in den Gigahertz-Bereich sicher.

Ein Beispiel für den Aufbau einer elektrooptischen Sonde, wie sie aus der US 5808473 A bekannt ist, welche bei dieser Sondensignal-Ausgabevorrichtung verwendet wird, sei mit Bezug auf Fig. 2 beschrieben. Bei dieser Darstellung sitzt ein Metallstift 1A, welcher einen Teil, wo ein Meßsignal er­ scheint, berührt, in der Mitte eines Probenkopfes 1 aus Isola­ tormaterial. Ein elektrooptisches Element (elektrooptischer Kristall) 2, dessen Polarisationsebene durch ein elektrisches Feld verändert wird, hat einen dünnen Reflektionsfilm 2A auf einer, an der Seite des Metallstiftes gelegenen Endfläche. Der Reflexionsfilm 2A steht im Kontakt mit dem Metallstift 1A.

Die Bezugsziffer 4 bezeichnet eine λ/2-Platte, und die Bezugs­ ziffer 5 bezeichnet eine λ/4-Platte. Die Bezugsziffern 6 und 8 bezeichnen Polarisationsstrahlaufspalter. Die Bezugsziffer 7 be­ zeichnet eine Faraday-Zelle. Die Bezugsziffer 9 bezeichnet eine Laserdiode, welche einen Laserstrahl entsprechend einem Impuls­ signal (Steuersignal) aussendet, der vom Hauptgerät einer (nicht dargestellten) Meßeinheit, wie einem EOS(elektro-optischem Sampler)Oszilloskop, abgegeben wird. Die Bezugsziffer. 10 be­ zeichnet eine Kollimatorlinse, welche den Laserstrahl von der Laserdiode 9 zu einem Parallelstrahl L bündelt. Das elektroopti­ sche Element 2, die λ/2-Platte 4, die λ/4-Platte 5, die Polarisationsstrahlaufspalter 6 und 8 und die Faraday-Zelle 7 liegen im optischen Weg eines parallelen Laserstrahls L.

Die Bezugsziffern 11 und 13 bezeichnen Sammellinsen, die jeweils die von den Polarisationsstrahlaufspaltern 6 und 8 aufgespalte­ nen Laserstrahlen konvergieren lassen. Die Bezugsziffern 12 und 14 bezeichnen Photodioden als photoelektrische Wandlerelemente, welche die von den Sammellinsen 11 und 13 konvergierten Laser­ strahlen in elektrische Signale umwandeln und diese Signale an das Hauptgerät der Meßeinheit schicken. Die Photodioden 12 und 14 bilden eine Lichtempfängerschaltung, wie unten noch erläutert wird.

Mit 15 ist ein Sondenkörper bezeichnet, der als elektrooptische Sonde dient. 17 bezeichnet einen Isolator, welcher die λ/4- Platte 5, die beiden Polarisationsstrahlaufspalter 6 und 8 und die Faraday-Zelle 7 umfaßt. Der Isolator 17 leitet von der Laserdiode 9 emittiertes Licht und trennt vom Reflexionsfilm 2a reflektiertes Licht ab.

Ein Beispiel für den Aufbau einer üblichen Lichtempfängerschal­ tung, welches bei der Sondensignalausgabevorrichtung verwendet wird, sei nun anhand von Fig. 3 beschrieben. Eine diesbezügliche Lichtempfängerschaltung ist aus der DE 199 54 368 A1 bekannt. In dieser Darstel­ lung bezeichnet die Zahl 100 eine Vorspannungsquelle, die Zahlen 12 und 14 die Photodioden, die Zahlen 102 und 105 Widerstände, die Zahlen 103 und 106 Verstärker, die Zahl 107 einen Stromspie­ gel, die Zahl 108 einen A/D-Wandler, die Zahl 109 einen Diffe­ renzverstärker mit Widerständen 109A bis 109D und einem Opera­ tionsverstärker 109E, die Zahl 110 einen Widerstand und die Zahl 111 einen A/D-Wandler.

Bei dieser Lichtempfängerschaltung verstärken die Verstärker 103 bzw. 106 Ströme, die von den durch die Vorspannungsquelle 100 vorgespannten Photodioden 12 und 14 erzeugt werden, und der Dif­ ferenzverstärker 109 verstärkt die Differenz zwischen den Ausgangssignalen der Verstärker 103 und 106 und ergibt so ein Son­ densignal. Das Ausgangssignal des Differenzverstärkers 109 wird in dem A/D-Wandler 111 von analoger in digitale Form umgewan­ delt. Die von den Photodioden 12 und 14 erzeugten Ströme werden von der Stromüberwachungsschaltung 107 überwacht, und ihre Werte werden im A/D-Wandler 108 einer A/D-Wandlung unterworfen.

Es sei nachstehend die Betriebsweise dieser konventionellen An­ ordnung beschrieben. Die in Fig. 2 gezeigte Laserdiode 9 emit­ tiert bei Ansteuerung mit einem Impulssignal (Steuersignal) einen gepulsten Laserstrahl mit einer Abtastperiode. Der Laser­ strahl wird durch die Sammellinse 10 in Form parallelen Lichts gebracht, welches geradewegs durch den Polarisationsstrah­ laufspalter 8, die Faraday-Zelle 7 und den Polarisationsstrah­ laufspalter 6 läuft, dann durch die λ/4-Platte 5 und die λ/2- Platte 4 und in das elektrooptische Element 2 eintritt.

Der auftreffende Laserstrahl wird von dem Reflexionsfilm 2a reflektiert, der auf der Endfläche des elektrooptischen Elemen­ tes an der Seite des Metallstiftes gebildet ist. Wenn der Me­ tallstift 1A im Kontakt mit einem Meßpunkt gebracht wird, dann wandert ein elektrisches Feld, das der dem Metallstift 1A zuge­ führten Spannung entspricht, zum elektrooptischen Element 2 und verursacht eine Änderung des Brechungsindexes des elektroopti­ schen Elementes 2 entsprechend dem Pockels-Effekt. Wenn der von der Laserdiode 9 emittierte Laserstrahl in das elektrooptische Element 2 hineinwandert, ändert sich der Polarisationszustand des Lichts, so daß der von der Endfläche 2A des elektrooptischen Elementes 2 reflektierte Laserstrahl eine polarisierte Komponen­ te enthält, die der Spannung des Meßsignals entspricht.

Der von der Endfläche 2A des elektrooptischen Elements reflek­ tierte Laserstrahl durchläuft wiederum die λ/2-Platte 4 und die λ/4-Platte 5, und ein Teil dieses Laserstrahls (die entsprechend der Spannung des Meßsignals polarisierte Komponente) wird von dem Polarisationsstrahlaufspalter 6 abgetrennt und durch die Sammellinse 11 zur Konvergenz gebracht, ehe er in die Photodiode 12 gelangt, welche die Lichtempfängerschaltung bildet. Der La­ serstrahl, welcher den Polarisationsstrahlaufspalter 6 durchlau­ fen hat, wird vom Polarisationsstrahlaufspalter 8 abgetrennt und von der Sammellinse 11 zur Konvergenz gebracht. Das konvergierte Licht gelangt zur Photodiode 14, die in Fig. 3 gezeigt ist, um in ein elektrisches Signals umgewandelt zu werden.

Es sei nun die Betriebsweise der Lichtempfängerschaltung erläu­ tert. Wenn sich der Brechungsindex des elektrooptischen Elemen­ tes 2 infolge einer Änderung der Spannung des Meßsignals ver­ ändert, dann unterscheidet sich das Ausgangssignal der Photodio­ de 12 von demjenigen der Photodiode 14. Die Lichtempfängerschal­ tung arbeitet in der Weise, daß sie diese Ausgangssignaldiffe­ renz erkennt und an ihrem Ausgang ein dem Meßsignal entsprechen­ des Sondensignal liefert.

Dies sei im folgenden näher beschrieben. Wenn die Photodiode 12 der Lichtempfängerschaltung einen Laserstrahl vom Polarisa­ tionsstrahlaufspalter 6 erhält, dann erzeugt die Photodiode 12 einen Strom entsprechend der Intensität des Laserstrahls. An einem Ende des Widerstandes 102 erscheint eine diesem Strom ent­ sprechende Spannung, die vom Verstärker 103 verstärkt wird. Der Differenzverstärker 9 liefert ein Sondensignal entsprechend der Differenz zwischen den Ausgangssignalen der Verstärker 103 und 106 an das Hauptgerät der Meßeinheit.

Bei der üblichen Lichtempfängerschaltung werden, wie oben erläu­ tert, von den Photodioden 12 und 14 festgestellte Signale je­ weils von den Verstärkern 103 und 106 verstärkt, und die Diffe­ renz zwischen den beiden verstärkten Signalen wird dann mit dem Differenzverstärker 109 gewonnen, und damit ist es möglich, ein unverfälschtes Sondensignal zu ermitteln.

Der von der Stromüberwachungsschaltung 107 überwachte Strom wird einer A/D-Umwandlung mit dem A/D-Wandler 108 unterzogen, und der Wert des resultierenden Signals wird zusammen mit dem Wert des durch die Umwandlung im A/D-Wandler 111 gewonnenen Sondensignals zur Kontrolle des Betriebs der Photodioden 12 und 14, zu Kalib­ rierungszwecken usw. benutzt. Weiterhin ist es erforderlich, die Polarisationsebene des auftreffenden Laserstrahls mit der Kris­ tallachse des elektrooptischen Elementes auszurichten. Die Pola­ risationsebene wird durch Drehen der λ/2-Platte 4 und der λ/4- Platte 5 justiert.

Jedoch hat die übliche Vorrichtung zur Lieferung eines Sonden­ signals Nachteile wie Änderungen der Empfindlichkeit bei der Messung eines zu untersuchenden Signals infolge von Änderungen der Lichtmenge aufgrund von Temperaturänderungen der Laserdiode 9, also infolge von Schwankungen der optischen Ausgangsleistung, Verlusten im optischen System und dgl., die zu einer Verschlech­ terung der Genauigkeit der Messung des zu untersuchenden Signals führen.

Demgemäß besteht eine Aufgabe der. Erfindung in der Schaffung einer Vorrichtung zur Lieferung eines Sondensignals mit einer Regelung zur Stabilisierung der optischen Ausgangsleistung einer Lichtquelle, wie einer Laserdiode, um die Meßempfindlichkeit für das zu untersuchende Signal konstantzuhalten oder automatisch einzujustieren, so daß die Präzision der Messung des untersu­ chenden Signals verbessert werden kann.

Die oben genannte Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung zur Lieferung eines Sondensignals mit den im Anspruch 1 angegeben Merkmalen.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Eine solche Konstruktion kann verhindern, daß die Detektions­ empfindlichkeit des Meßsignals sich bei Schwankungen der Aus­ gangsleistung der Lichtquelle, Verlusten im optischen System und dgl. verändert, so daß die Meßempfindlichkeit konstantgehalten wird, und dies führt zu einer Verbesserung der Meßgenauigkeit eines Sondensignals.

Der Treiberstrom, welcher der Lichtquelle von der Stromtreiber­ schaltung zugeführt wird, kann durch externen Eingriff einstell­ bar gemacht werden. Damit lassen sich willkürliche Einstellungen der Meßempfindlichkeit für das Sondensignal durchführen. Weiter­ hin kann die Stromtreiberschaltung mit einer Rückkopplungsrege­ lung arbeiten, die Änderungen des vom Addierer gelieferten Addi­ tionssignals so berücksichtigt, daß das Additionsausgangssignal konstant wird. Auf diese Weise läßt sich die Meßempfindlichkeit für das Sondensignal automatisch justieren.

Wünschenswerterweise soll der Operationsverstärker mit einem Be­ zugsspannungsgenerator verbunden sein, der eine Bezugsspannung erzeugt, um im Hinblick auf die Treiberschaltung die Größe des einem Steuereingang zugeführten Rückkopplungssignals kontrollieren zu können, so daß die Lichtquelle mit einem über eine Ein­ stellung der Bezugsspannung willkürlich bestimmbaren Treiber­ strom angesteuert wird.

Weiterhin kann eine Laserdiode als Lichtquelle benutzt werden, so daß das auf die elektrooptische Sonde auftreffende Licht eine genügende Intensität hat und die Meßempfindlichkeit für das Son­ densignal genügend hoch gemacht werden kann.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zur Liefe­ rung eines Sondensignals gemäß einer Ausführungsform der Erfin­ dung;

Fig. 2 zeigt eine Darstellung zur Veranschaulichung des Kon­ zepts einer normalen elektrooptischen Sonde in einer Sonden­ signal-Lieferungsschaltung; und

Fig. 3 zeigt ein Blockdiagramm zur Veranschaulichung einer Lichtempfängerschaltung in einer Sondensignal-Lieferungsvor­ richtung.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNG

Eine nachstehend erläuterte Ausführungsform begrenzt in keiner Weise die Erfindung gemäß dem Umfang der beiliegenden Ansprüche. Nicht alle Merkmale, die in der folgenden Beschreibung der Aus­ führungsform erläutert werden, müssen kombiniert werden, um die obige Aufgabe zu lösen.

Es sei nun eine Ausführungsform der Erfindung mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. In Fig. 1, die ein Block­ schaltbild zur Veranschaulichung einer erfindungsgemäßen Vor­ richtung zur Lieferung eines Sondensignals zeigt, sind mit den Zahlen 21 und 22 Photodioden bezeichnet, die als erste und zweite photoelektrische Wandlerelemente dienen und denen ein Laser­ strahl über jeweilige optische Faserkabel H1 und H2 von einer elektrooptischen Sonde 15 zugeführt wird. Die Photodioden 21 und 22, die den bereits diskutierten üblichen Photodioden 12 und 14 entsprechen, sind in Reihe miteinander geschaltet, so daß ihre Stromflußrichtungen zueinanderpassen. Die Reihenschaltung dieser Photodioden 21 und 22 liegt zwischen einer positiven Stromquelle 23, die als erste Vorspannungsquelle dient, und einer negativen Stromquelle 24, die als zweite Vorspannungsquelle dient, und zwar jeweils über entsprechende Stromüberwachungsschaltungen 25 bzw. 26. Ein Signalausgangsanschluß 29 ist über einen Verstärker 27 und einen Verstärkungseinsteller 28 an einen Verbindungspunkt P zwischen den Photodioden 21 und 22 angeschlossen. An den Signalausgangsanschluß 29 ist ein Sondensignal-Eingangsanschluß eines Oszilloskops oder Spektrumanalysators anzuschließen. Der Verstärker 27 bildet eine Ausgangsschaltung, die ein elektri­ sches Signal, das am Verbindungspunkt P zwischen den Photo­ dioden 21 und 22 gewonnen wird, an eine Meßschaltung wie ein Oszilloskop abgibt.

Die Stromüberwachungsschaltungen 25 bzw. 26 überwachen die in den Photodioden 21 und 22 fließenden Ströme und wandeln sie in Spannungen um. Individuell überwachte Werte A und B werden auf einen Addierer 30 gegeben, der die Operation A + B durchführt. Eine Änderung der Summe der überwachten Ströme entspricht einer Änderung der Größe der Lichtemission aus einer Laserdiode 9. Das Ausgangssignal aus dem Betrieb des Addierers 30 wird über einen Widerstand 32 als Eingangssignal dem negativen Eingangsanschluß eines Operationsverstärkers 31 zugeführt. Eine willkürliche Be­ zugsspannung als Ausgang eines Bezugsspannungsgenerators 33, wird dem positiven Eingangsanschluß des Operationsverstärkers 31 als Eingangssignal zugeführt. Daher liefert der Operationsver­ stärker 31 ein Steuersignal entsprechend der Differenz zwischen dem Ausgangssignal des Addierers 30 und der Bezugsspannung vom Bezugsspannungsgenerator 33. Ein Widerstand 34 liegt zwischen den Ausgangsanschluß und den negativen Eingangsanschluß des Operationsverstärkers 31 und bestimmt zusammen mit dem Widerstand 32 den Verstärkungsfaktor. Der Operationsverstärker 31 und der Bezugsspanungsgenerator 33 bilden die Treiberstrom-Steuerschal­ tung 40.

Eine Stromtreiberschaltung 35 ist ausgangsseitig an den Opera­ tionsverstärker 31 angeschlossen. Diese Stromtreiberschaltung besteht aus einem Stromeinstellwiderstand 37, der mit dem Emit­ ter eines Transistors 36 verbunden ist. Die Stromtreiberschal­ tung 35 liefert über eine Koaxialleitung 38 vom Kollektor des Transistors 36, wenn dessen Basis von dem Operationsverstärker 31 ein Steuersignal (Rückkopplungssignal) zugeführt wird, also bei Zuführung eines Steuersignals entsprechend den Änderungen der überwachten Ausgänge der Stromüberwachungsschaltungen 25 und 26, einen Treiberstrom an die als Lichtquelle dienende Laserdio­ de 9. Die Treiberstromschaltung 35 liefert den Treiberstrom, welcher die Laserdiode 9 veranlaßt, entweder gepulstes oder kon­ tinuierliches Licht auszusenden.

Wenn es auch nicht veranschaulicht ist, kann das Ausmaß der Ver­ schlechterung des Signal/Rausch-Verhältnisses gewünschtenfalls indirekt festgestellt werden durch Eingeben der überwachten Wer­ te (Spannungswerte) der durch die Photodioden 21 und 22 fließen­ den Ströme an einen Subtrahierer und Feststellung der Größe der Abweichung der optischen Symmetrie von der als Subtraktionser­ gebnis erhaltenen Spannungsdifferenz. Die Abweichung in der optischen Symmetrie kann daher durch Einstellen des Polarisa­ tionsverhältnisses der den Photodioden 21 und 22 zugeführten optischen Signale unterdrückt werden, in der Weise, daß der Ver­ schlechterungsgrad korrigiert oder verringert wird.

Es sei nun die Betriebsweise der Vorrichtung beschrieben. Die Photodiode 21 in der Lichtempfängerschaltung erhält den Laser­ strom vom Polarisationsstrahlaufspalter 6, dessen Polarisations­ zustand vom Meßsignal bestimmt wird, und sie erzeugt entspre­ chend der Intensität des Laserstrahls einen Strom. Der Photodiode 22 wird der Laserstrahl vom Polarisationsstrahlaufspalter 8 zugeführt, und sie erzeugt einen Strom entsprechend der Inten­ sität des Laserstrahls. Eine die Differenz zwischen den Strömen in den Photodioden 21 und 22 darstellendes Signal erscheint am Knotenpunkt P und wird als Sondensignal an den Sondenausgang­ sanschluß 29 über den Verstärker 27 und den Verstär­ kungseinsteller 28 ausgegeben. Dieses Sondensignal gelangt zum Sondensignal-Eingangsanschluß einer Meßschaltung, wie eines Oszilloskops oder eines Spektrumanalysators, der an den Signal­ ausgangsanschluß 29 angeschlossen ist.

Wenn sich die Ausgangsleistung der Laserdiode 9 ändert, dann ändern sich auch die in den Photodioden 21 und 22 fließenden Ströme, selbst wenn das Meßsignal konstantgehalten wird. Der Operationsverstärker 31 vergleicht dann den Summenwert der von den Stromüberwachungsschaltungen 25 und 26 erhaltenen Spannungen mit dem Wert der Bezugsspannung vom Bezugsspannungsgenerator 33 und führt ein Regelsignal zurück, welches das Licht von der La­ serdiode 9 stabilisiert. Es ist damit möglich, die optische Aus­ gangsleistung der Diode 9 unabhängig von Stromänderungen der in den Photodioden 21 und 22 fließenden Ströme zu stabilisieren, so daß die Meßempfindlichkeit für das Meßsignal konstantgehalten werden kann. Das heißt, daß für die Laserdiode eine Rückkopp­ lungsregelung solchermaßen durchgeführt wird, daß die Summe der in den Photodioden 21 und 22 fließenden Ströme konstant wird.

Die an den positiven Eingangsanschluß des Operationsverstärkers 31 anzulegende Eingangsspannung läßt sich gewünschtenfalls ein­ stellen durch Betätigung eines nicht veranschaulichten Reglers oder dgl. am Bezugsspannungsgenerator 33. Dadurch läßt sich die optische Ausgangsleistung der Laserdiode 9 variabel machen, so daß die Meßempfindlichkeit für das Sondensignal nach Wunsch ein­ gestellt werden kann. Mit anderen Worten kann die optische Aus­ gangsleistung der Laserdiode unabhängig von Änderungen der Umge­ bung stabilisiert werden durch Einstellen der von der Laserdiode kommenden Lichtmenge aufgrund einer variablen Bezugsausgangsspannung vom Bezugsspannungsgenerator 33 in der Treiberstrom- Steuerschaltung 40. Die willkürliche Einstellung des Treiber­ stroms für die Laserdiode 9 läßt sich durch Austauschen des festen Widerstandes 37 in der Stromtreiberschaltung 35 gegen einen variablen Widerstand erreichen.

Das Vorsehen eines Verstärkungseinstellers 28 zwischen den Ver­ stärker 27 und dem Sondensignal-Ausgangsanschluß 29 kann den Meßbereich für das Sondensignal erweitern.

Gemäß der Erfindung wird die oben genannte Aufgabe gelöst durch eine Vorrichtung zur Lieferung eines Sondensignals, welche eine elektrooptische Sonde enthält, der ein optisches Ausgangssignal von einer Lichtquelle zugeführt wird und die ein erstes opti­ sches Signal und ein zweites optisches Signal liefert, welche gemäß einer Spannung eines zu untersuchenden Signals von einem Meßobjekt polarisiert sind; ferner enthält sie ein erstes photo­ elektrisches Wandlerelement und ein zweites photoelektrisches Wandlerelement, die in Reihe zwischen eine erste Vorspannungs­ quelle und eine zweite Vorspannungsquelle geschaltet sind und denen jeweils das erste bzw. zweite optische Signal zugeführt wird und die das erste und zweite optische Signal in elek­ trische Signale umwandeln; eine Ausgangsschaltung ist vorgesehen zur Ausgabe eines elektrischen Signals das an einem Verbin­ dungspunkt zwischen dem ersten photoelektrischen Wandlerelement und dem zweiten elektrischen Wandlerelement gewonnen wird und einer Meßschaltung zugeführt wird; ein Addierer addiert Span­ nungswerte, die den in dem ersten photoelektrischen Wandlerele­ ment und im zweiten photoelektrischen Wandlerelement fließenden Strömen äquivalent sind; eine Treiberstrom-Regelschaltung veran­ laßt eine Stromtreiberschaltung einen Treiberstrom entsprechend Änderungen einer Ausgangssignalsumme eines Addierers an die Lichtquelle zu liefern. Hierbei läßt sich verhindern, daß die Meßempfindlichkeit eines Sondensignals von Schwankungen der Aus­ gangsleistung der Lichtquelle sowie Verlusten im optischen System und dgl. beeinflußt wird, so daß die Meßempfindlichkeit konstantgehalten wird, und dies führt zu einer Verbesserung der Sondengenauigkeit des Sondensignals.

Gemäß der Erfindung wird der Treiberstrom der Lichtquelle von einer Stromtreiberschaltung zugeführt, welche sich extern ein­ stellen läßt. Dadurch kann man die Meßempfindlichkeit des Son­ densignals nach Wunsch einstellen. Die Stromtreiberschaltung ist ferner mit einer Rückkopplungsregelung aufgrund von Änderungen im Summenausgangssignal des Addierers versehen, um das Ausgangs­ summensignal konstantzumachen. Auf diese Weise läßt sich die Meßempfindlichkeit des Sondensignals automatisch justieren.

Weiterhin ist der Operationsverstärker mit einem Bezugsspan­ nungsgenerator verbunden, der im Hinblick auf die Stromtreiber­ schaltung eine Bezugsspannung zur Bestimmung des Rückkopplungs­ signals an einem Steuereingang erzeugt, so daß die Lichtquelle mit einem beliebigen Treiberstrom entsprechend der eingestellten Bezugsspannung gespeist werden kann.

Die Verwendung einer Laserdiode als Lichtquelle erlaubt eine ge­ nügende Intensität des auf die elektrooptische Sonde fallenden Lichtes und kann eine ausreichende Meßempfindlichkeit des Son­ densignals sicherstellen.

Claims (5)

1. Vorrichtung zur Lieferung eines Sondensignals mit
einer elektrooptischen Sonde (15), der eine optische Ausgangsleistung von einer Lichtquelle (9) zugeführt wird und die ein erstes optisches Signal und ein zweites optisches Signal liefert, welche entsprechend einer Spannung eines zu untersu­ chenden Signals von einem Meßobjekt polarisiert sind;
einem ersten photoelektrischen Wandlerelement (21) und einem zweiten photoelektrischen Wandlerelement (22), die in Reihe zwischen eine erste Vorspannungsquelle (23) und eine zweite Vorspannungsquelle (24) geschaltet sind und denen je­ weils das erste bzw. zweite optische Signal zugeführt wird und die das erste und zweite optische Signal in elektrische Signale umwandeln;
einer Ausgangsschaltung (27) zur Lieferung eines elek­ trischen Signals, das an einem Verbindungspunkt zwischen dem ersten photoelektrischen Wandlerelement (21) und mit dem zweiten photoelektrischen Wandlerelement (22) gewonnen wird, an eine Meßschaltung;
einem Addierer (30) zum Addieren von Spannungswerten, welche äquivalent zu den durch das erste photoelektrische Wandlerelement (21) und das zweite photoelektrische Wandler­ element (22) fließenden Strömen sind; und
einer Treiberstrom-Regelschaltung (40), welche eine Stromtreiberschaltung (35) einen Treiberstrom entsprechend einer Änderung der Ausgangssignalsumme des Addierers (30) an die Lichtquelle (9) liefern läßt.

2. Vorrichtung zur Lieferung eines Sondensignals nach Anspruch 1, bei welcher von der Stromtreiberschaltung (35) an die Lichtquelle zu liefernde Treiberstrom durch externe Betä­ tigung einstellbar ist.

3. Vorrichtung zur Lieferung eines Sondensignals nach Anspruch 1, bei welcher die Treiberstrom-Regelschaltung (40) einen Operationsverstärker (21) für eine Rückkopplungsrege­ lung der Stromtreiberschaltung (35) aufgrund von Änderungen der Stromsumme vom Addierer (30) im Sinne einer Konstantrege­ lung der Ausgangssignalsumme enthält.

4. Vorrichtung zur Lieferung eines Sondensignals nach Anspruch 1, bei welcher die Lichtquelle eine Laserdiode (9) ist.

5. Vorrichtung zur Lieferung eines Sondensignals nach Anspruch 3, bei welcher der Operationsverstärker (31) mit einem Bezugsspannungsgenerator (33) verbunden ist, um im Hin­ blick auf die Stromtreiberschaltung (35) eine Bezugsspannung zu erzeugen zur Bestimmung einer Rückkopplungsgröße am Steu­ ereingang