DE2215547A1 - OPTICAL ARRANGEMENT FOR THE DIVISION AND REUNION OF LIGHT BEAMS, IN PARTICULAR IR LIGHT BEAMS - Google Patents

Description

"Optische Anordnung zur Teilung und Wiedervereinigung von Lichtbündeln, insbesondere von iR-TichibündelrJ't Die Erfindung bezieht sich auf eine optische Anordnung zur Teilung und Wiedervereinigung von Lichtbündeln, insbesondere von IR-Lichtbündeln, die nur aus Reflektoren aufgebaut ist."Optical arrangement for splitting and recombining light bundles, in particular from iR-TichibündelrJ't The invention relates to an optical Arrangement for splitting and recombining light bundles, especially IR light bundles, which is made up only of reflectors.

Es sid Photometer und Spektroineter bekannt geworden, die nach dem sogenannten Zweistrahiverfahren arbeiten. Pei diesem Sweistrahlverfahren werden aus einer Lichtquelle zwei Strahlenbündel abgeleitet, von denen das eine eine Meßprobe und das andere eine Bezugsprobe durchsetzt. Anschliessend werden die Lichtbündel wieder vereinigt und einem Detektor zugeleitet.Photometers and spectrometers have become known which, according to the so-called two-beam method work. Be in this twin-jet process two bundles of rays derived from a light source, one of which is a test sample and the other enforces a reference sample. Then the light bundles reunited and fed to a detector.

Zur Teilung und Wiedervereinigung von Lichtbündeln werden in vielen Spektrographen und Photometern zwei synchron rotierende Sektorspiegel verwendet. Dieses ist jedoch vom Preis her senr aufwendig, und ausserdem ist es schwierig, solche Sptektrographen und Photometer zu justieren. Bei anderen Geräten der hier interessierenden Art werden schon an der Lichtquelle zwei Lichtbündel ausgeblendet, die in verschiedene Richtungen laufen. Die Vereinigung der Lichtbündel erfolgt dann mit nur einem rotierenden Sektorspiegel. Dieses ist nachteilig, weil nie genau gesagt werden kann, ob die spektrale Energieverteilung in den beiden Lichtbündeln die gleiche ist, denn in jeder Lichtquelle treten Temperaturgradienten auf. Timer als nachteilig uß bei Zweistrahlgeäten der Aufwand esehen werden, den die rührung der beiden Lichtstrahlen erfordert.For the division and reunification of light bundles are in many Spectrographs and photometers used two synchronously rotating sector mirrors. However, this is very expensive in terms of price, and it is also difficult to to adjust such spectrographs and photometers. For other devices this one interesting species are already faded out at the light source, running in different directions. The light bundles are then combined with only one rotating sector mirror. This is disadvantageous because it is never exactly said can be whether the spectral energy distribution in the two light bundles is the same is because temperature gradients occur in every light source. Timer as a disadvantage uß with two-beam devices will see the effort that the requires touching the two light beams.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine optische Anerdnung der eingangs geschilderten Art zu schaffen, die einfacher aufgebaut ist, ohne rotierende Sektorspiegel aus½omrt und sich leichter justieren läßt.The invention is based on the object of an optical connection to create the type described above, which is more simply constructed without rotating Sector mirror from ½omrt and can be adjusted more easily.

Diese Aufgabe wird erflndungsgerwäß dadurch gelöst, daß in den Strahlengang des parallelisierten Lichtbündels ein planer 2700 Winkelspiegel eingesetzt ist, derart, daß das paratllelisierte Lichtbündel in zwei entgegengesetzt laufende Teilbündel aufgespalten ist, und daß die beiden Teilbündel zwecks Wiedervereinigung jeweils mittels eines 900 Winkelspiegels auf einen weiteren 2700 Winkelspiegel reflektiert sind.This object is achieved according to the invention in that in the beam path a flat 2700 corner mirror is used for the parallelized light beam, in such a way that the parallelized light beam is divided into two oppositely running partial beams is split, and that the two sub-bundles for the purpose of reunification respectively reflected by means of a 900 corner mirror onto another 2700 corner mirror are.

Man komnt also für eine Bündelteilung und Wiedervereinigung mit 2 900-Winkelspiegeln und 2 2700-Winkelspiegeln aus, und dieses ist der einzige zusätzliche Aufwand, den man benötigt, um beispielsweise aus eine Einstrahlgerät ein Zweistrahlgerät zu entwickeln. Ein weiterer erheblicher Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung besteht in ihrem kompakten Aufbau.So you come for a bundle division and reunification with 2 900 corner mirrors and 2 2700 corner mirrors, and this is the only additional one Effort that is required to convert a single-beam device into a two-beam device, for example to develop. Another significant advantage of the arrangement according to the invention consists in their compact structure.

Da zur Strahlteilung und Wiedervereinigung nur Winkelspiegel von 900 beziehungsweise von 2700 verwendet werden, ist die gegenseitige Orientierung der Winkelspiegel unkritisch, da eine gegenseitige Verkantung der Spiegel nur zu einer Parallelversetzung der Strahlenbündel führt, nicht jedoch zu einer Defokussierung.Since for beam splitting and reunification only corner mirrors of 900 respectively used by 2700, the mutual orientation is the Corner mirrors not critical, as the mirrors only tilt towards one another Parallel displacement of the beam leads, however, not to a defocusing.

Im folgenden soll die Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung im einzelnen beschrieben werden. Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen optischen Anordnung dar.In the following the invention in connection with the drawing in described individually. The drawing represents an embodiment of a optical arrangement according to the invention.

In der Figur ist eine punktförmige Lichtquelle 1 dargestellt, die auch eine virtuelle Abbildung einer weit entfernt liegenden Lichtquelle sein kann. Von dieser Lichtquelle geht ein divergierendes Strahlenbündel aus, das halbiert dargestelit ist. Die beiden Bündelhälften sind mit 2a und 2b bezeichnet worden. Die beiden divergierenden Bündelhälften 2a und 2b werden mittels eines Hohlspiegels 3 parallelisiert und auf einen 2700 -Winkelspiegel 4 geworfen. Die Bündelhälfte 2a wird vom Reflektor 4a des Winkelspiegels um 900 nach links und die Bündelhälfte 2b wird vom Reflektor 4b des Winkelspiegels 4 nach rechts geworfen. Wie man der Figursweiter entnehmen kann, werden die beiden Bündelhälften durch zwei 90°-Winkelspiegel 5a und 5b in ihrer Richtung umgekehrt und auf die beiden Reflektoren 6a und 6b eines 2700 Winkelspiegels 6 geworfen. Vom Winkelspiegel 6 aus laufen die beiden Bündelhälften 2a und 2b, nunmehr vereinigt, parallel nach oben weiter und werden mittels eines weiteren Hchlspiegels 7, beispielsweise auf einem Detektor, fokussiert.In the figure, a point light source 1 is shown, which can also be a virtual image of a distant light source. A diverging bundle of rays emanates from this light source and cuts in half is shown. The two halves of the bundle have been designated 2a and 2b. The two diverging bundle halves 2a and 2b are by means of a concave mirror 3 parallelized and thrown onto a 2700 corner mirror 4. The bundle half 2a is from the reflector 4a of the corner mirror by 900 to the left and the bundle half 2b is thrown from the reflector 4b of the corner mirror 4 to the right. How to get the As can be seen further in the figure, the two bundle halves are held by two 90 ° angled mirrors 5a and 5b reversed in their direction and one on the two reflectors 6a and 6b 2700 corner mirror 6 thrown. The two halves of the bundle run from the corner mirror 6 2a and 2b, now combined, continue in parallel upwards and are by means of a Another mirror 7, for example on a detector, focused.

In den Raum zwischen den beiden 270°-Winkelspiegeln 4 und 6 einerseits und dem 90°-Winkelspiegel 5a beziehungsweise 5b kann man nun zwei Kuvetten einsetzen, von denen die eine eine Bezugslösung und die andere eine Meßprobe enthält.In the space between the two 270 ° angle mirrors 4 and 6 on the one hand and the 90 ° angle mirror 5a or 5b, you can now insert two cuvettes, one of which contains a reference solution and the other a measurement sample.

Weiterhin kann man auf Wunsch in den Strahlengang noch einen Lichtmodulator oder Chopper einsetzen, der als rotierender Chopper oder als Schwingchopper ausgebildet sein kann.Furthermore, a light modulator can be added to the beam path if desired or use a chopper designed as a rotating chopper or as a vibrating chopper can be.

Eine andere Anwendungsmöglichke it -der erfindungsgemäßen optischen Anordnung besteht im Ausfiltern zweier Spektralbereiche. In diese Fall werden an Stelle der beiden Kuvetten optische Filter eingesetzt. Dann ist die erfindungsgeinäße optische Anordnung beispielsweise zur Messung der Feuchtigkeit oder zur Bestimmung organischer Verunreinigungen in Wasser geeignet.Another possible application - the optical according to the invention Arrangement consists in filtering out two spectral ranges. In this case it will be on Optical filters are used in place of the two cuvettes. Then that is according to the invention optical arrangement, for example for measuring the humidity or for determination organic contamination in water.

Die besondere Eignung der erfindungsgemäßen optischen Anordnung für infrarote Strahlung ergibt sich aus der Tatsache, daß ausschliesslich Reflektoren verwendet werden, so daß an keiner Stelle der Anordnung eine Absorption auftreten kann.The particular suitability of the optical arrangement according to the invention for infrared radiation results from the fact that only reflectors can be used so that no absorption occurs at any point in the arrangement can.

Claims (2)

Patentansprüche Claims Optische Anordnung zur Teilung und Wiedervereinigung von parallelisierten Lich-tbündeln, insbesondere Infrarotlichtbündeln, die nur Reflektoren enthält, dadurch gekennzeichnet, daß in den Strahlengang des parallelisierten Lichtbündels ein planer 270°-Winkelspiegel eingesetzt ist, derart, daß das Lichtbündel in zwei entgegengesetzt laufende Lichtbündel aufgespalten ist, und daß die beiden Teilbündel zwecks Wiedervereinigung jeweils mittels eines 90 0-Winkelspiegels auf einen weiteren 2700-Winkelspiegel reflektiert sind. Optical arrangement for the division and reunification of parallelized Light bundles, in particular infrared light bundles that only contain reflectors, thereby characterized in that a plane in the beam path of the parallelized light beam 270 ° corner mirror is used in such a way that the light beam is opposite in two running light bundle is split, and that the two partial bundles for the purpose of reunification each by means of a 90 ° angle mirror to a further 2700 angle mirror are reflected. 2. Optische Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Anordnung eines Choppers vor dem ersten 270°-Winkelspiege-l.2. Optical arrangement according to claim 1, characterized by the arrangement of a chopper in front of the first 270 ° corner mirror. L e e r s e i t eL e r s e i t e