DE3235430A1 - Bragg-zelle - Google Patents

Bragg-zelle

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DE3235430A1
DE3235430A1 DE19823235430 DE3235430A DE3235430A1 DE 3235430 A1 DE3235430 A1 DE 3235430A1 DE 19823235430 DE19823235430 DE 19823235430 DE 3235430 A DE3235430 A DE 3235430A DE 3235430 A1 DE3235430 A1 DE 3235430A1
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Germany
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waveguide
bragg
radiation
bragg cell
lens
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Withdrawn
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DE19823235430
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English (en)
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Franz Dr. 8021 Baierbrunn Auracher
Hans F. Dr. 8025 Unterhaching Mahlein
Michael Dipl.-Phys. 8000 München Stockmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/11Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on acousto-optical elements, e.g. using variable diffraction by sound or like mechanical waves
    • G02F1/125Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on acousto-optical elements, e.g. using variable diffraction by sound or like mechanical waves in an optical waveguide structure

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Description

  • Bracjq-Zelle
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bragg-Zelle nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Der dynamische Bereich der integriert optischen Frequenzanalysatoren auf der Basis er Bragg-Zelle wird im wesentlichen durch Streulicht im planaren Wellenleiter der Bragg-Zelle begrenzt. Ein wesentlicher Anteil des Streulichts wird dabei vom ungebeugten Licht erzeugt.
  • Dafür gibt es zwei Gründe: Erstens lenkt die Bragg-Zelle das Licht nur um wenige Winkelgrade ab, so daß der gebeugte oder abgelenkte Strahl in einem Winkelbereich liegt, in dem das vorwärts gestreute Licht des ungebeugten strahls noch nicht vernachlässigbar ist.
  • Zweitens ist die Intensität des ungebeugten Lichts wesentlich höher alE die des gebeugten Lichtes, weil der Ablenkwirkungsgrad von breitbandigen Bragg-Zellen höchstens einige Prozent beträgt. Zur Verbesserung des dynamischen Bereiches, auch Eintondynamik genannt, muß daher das ungebeugte Licht vom gebeugten Licht getrennt werden. Dies kann aufgrund unterschiedlicher Polarisation (Bragg-Zelle mit TE/TDl-Modenwandlung), unterschiedlicher Frequenzlage (Heterodyndetektion), räumlicher Trennung aufgrund der unterschiedlichen Strahlposition (siehe Bulk-Ausführung) oder aufgrund der unterschiedlichen Ausbreitungsrichtungen der beiden Strahlen erfolgen.
  • Die Lösung mittels Bragg-Zellen mit TE/TM-Modenwandlung hätte zwar den großen Vorteil, daß auch das von der Bragg-Zelle entstehende Streulicht ausgeblendet werden, Ed 1 Sti/ 13.09.82 bisher haben aber derartige Bragg-Zellen in LiNbO3 einen wesentlich schlechteren Ablenkungswirkungsgrad gezeigt, als die üblichen mit TE-Mode-Anregung.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine Bragg-Zelle der eingangs genannten Art anzugeben, mit der eine gute Trennung der ungebeugten von der gebeugten Strahlung möglich ist, und die zudem einfach aufgebaut ist.
  • Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
  • Diese Lösung ermöglicht insbesondere die Trennung der gebeugten von der ungebeugten Strahlung unmittelbar nach dem Verlassen der Bragg-Zelle oder der Gitterstruktur dieser Zelle, wodurch der gemeinsame Weg der beiden Strahlen möglichst kurz gehalten wird. Dies ist wichtig, weil das vor der Trennung der Strahlungen entstehende Streulicht des ungebeugten Strahls nicht ausgeblendet werden kann.
  • Bevorzugte und vorteilhafte Ausgestaltungen einer erfindungsgemäßen Bragg-Zelle gehen aus den Ansprüchen 2 bis 10 hervor, während vorteilhafte Bragg-Zellenanordnungen mit erfindungsgemäßen Bragg-Zellen aus den Ansprüchen 11 bis 15 hervorgehen.
  • Bei allen Ausführungsformen empfiehlt es sich, brechende Flächen mit einer Vergütungsschicht zu entspiegeln. Dies ist insbesondere bei totalreflektierenden brechenden Trennflächen empfehlenswert. Die Vergütungsschicht kann eine Einfachschicht oder auch ein Mehrschichtensystem sein.
  • Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen in der folgenden Beschreibung näher erläutert. Von den Figuren zeigen Figur 1 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Bragg-Zelle mit einer brechenden Trennfläche, die so angeordnet ist, daß die von der Gitterstruktur gebeugte Strahlung totalreflektiert wird, während die ungebeugte Strahlung durch diese Fläche hindurchtritt; Figur 2 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Bragg-Zelle mit einer brechenden Trennfläche, die so angeordnet ist, daß die von der Gitterstruktur der Bragg-Zelle gebeugte Strahlung durch diese Fläche hindurchtritt, während die ungebeugte Strahlung totalreflektiert wird; Figur 3 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Bragg-Zelle, bei der die von der Gitterstruktur der Bragg-Zelle gebeugte Strahlung und die ungebeugte Strahlung durch eine weitere Gitterstruktur noch weiter voneinander getrennt werden; und die Figuren 4 bis 10 spezielle Bragg-Zellenanordnungen mit erfindungsgemäßen Bragg-Zellen, die auf den in den Figuren 1 bis 3 dargestellten Trennprinzipien beruhen.
  • Die in Figur 1 dargestellte Bragg-Zelle BZ1 besteht aus einem planaren Wellenleiter BW1, auf dem ein Ultraschallwandler W aufgebracht ist, welcher die Gitterstruktur GS im Wellenleiter BW1 erzeugt. Auf diese G tterstruktur GS trifft aus einer Richtung R eine im Wellenleiter BW1 geführte Strahlung, von der ein Anteil US diese Gitterstruktur GS ungebeugt durchstrahlt, während ein Anteil AS gebeugt wird. Beide Strahlungsanteile US und AS treffen schräg auf eine brechende Trennfläche BF1, die durch eine brechende Seitenfläche dieses lellenleiters BW1 gebildet wird und an ein Medium Ml grenzt, das einen kleineren Brechungsindex aufweist als der Wellenleiter BW1, und das auch aus Luft bestehen kann. Die brechende Trennfläche BF1 ist derart schräg zu den Atsbreitungsrichtungen der Strahlungsanteile US und AS angeordnet, daß der gebeugte Strahlungsanteil AS an dieser Fläche totalreflektiert wird, während der ungebeugte Strahlungsanteil US aus dieser Fläche in das Medium Ml austreten kann. Der totalreflektierte Strahlungsanteil AS kann über eine brechende Seitenfläche S1 des Wellenleiters BW1 in ein angrenzendes Medium austreten, das ebenfalls Luft sein kann.
  • Die in Figur 2 dargestellte Bragg-Zelle BZ2 ist der Bragg-Zelle nach Figur 1 sehr ähnlich. Der Unterschied zur Bragg-Zelle BZ1 nach Figur 1 besteht im wesentlichen nur darin, daß die brechende Trennfläche BF2, die ebenfalls durch eine brechende Seitenfläche des Wellenleiters BW2 dieser Bragg-Zelle gebildet ist, von dem durch die Gitterstruktur GS gebeugten Strahlungsanteil AS und von dem ungebeugten Strahlunsanteil US so getroffen wird, daß im Gegensatz zur Bragg-Zelle BZ1 nach Figur 1 der ungebeugte Strahlungsanteil US an der brechenden Trennfläche BF2 totalreflektiert wird, während der gebeugte Strahlungsanteil AS (.us dieser Trennfläche in das angrenzende Medium Ml austreten kann. Der an der Trennfläche BF2 totalreflektierte Strahlungsanteil US kann durch eine brechende Seitenfläche S2 des Wellenleiters BW2 in ein angrenzendes Medium, das auch Luft sein kann, austreten.
  • Beim Vergleich der Figur 1 mit der Figur 2 ist zu entnehmen, daß sich die beiden beispielhaft dargestellten Bragg-Zellen BZ1 und BZ2 äußerlich kaum unterscheiden. Im wesentlichen sind nur die Richtungen R bzw. R', aus denen die in beiden Fällen von einem Ultraschallwandler W erzeugten Gitterstrukturen GS von der Strahlung getroffen werden, voneinander verschieden.
  • Die brechende Trennfläche BF1 bzw. BF2 ist so zur Strahleinfallsrichtung R bzw. R' schräg anzuordnen, daß der Einfallswinkel des gebeugten Strahlungsanteils AS bzw.
  • des ungebeugten Strahlungsanteils US im Totalreflexionsbereich liegt, während der Einfallswinkel des ungebeugten Strahlungsanteils US bzw. des gebeugten Strahlungsanteils AS hinreichend weit vom Grenzwinkel der Totalreflexion entfernt liegt. Der Grenzwinkel hängt bekanntlich vom Verhältnis der Brechzahlen der beiden an die brechende Trennfläche angrenzenden Medien ab und ist durch geeignete Wahl dieser Medien einstellbar.
  • Bei der Bragg-Zelle BZ3 nach Figur 3 erfolgt die Trennung des gebeugten Strahlungsanteils AS vom ungebeugten Strahlungsanteil US durch eine weitere Gitterstruktur G, die wie die eine Gitterstruktur GS in dem Wellenleiter BW3 dieser Bragg-Zelle BZ3 durch einen Ultraschallwandler W erzeugt werden kann.
  • Die weitere Gitterstruktur G ist derart schräg zu den Ausbreitungsrichtungen der beiden Strahlungsanteile US und AS angeordnet, daß der von der einen Gitterstruktur GS ungebeugte Strahlungsanteil an der weiteren Gitter- struktur oder dem Bragg-Gitter G reflektiert wird, während der gebeugte Strahlungsanteil AS die Bragg-Bedingung nicht erfüllt und somit ungestört durch die weitere Gitterstruktur hindurchgeht. Der gebeugte Strahlungsanteil AS kann durch eine brechende Seitenfläche SA des Wellenleiters BW3 dieser Bragg-Zelle 3 in ein anderes Medium austreten, während der ungebeugte und an der weiteren Gitterstruktur G reflektierte Strahlungsanteil US durch eine andere brechende Seitenfläche SU in ein anderes Medium austreten kann.
  • Es ist nicht notwendig, daß die brechende Trennfläche oder auch die weitere Gitterstruktur auf den lVellenleiter der Bragg-Zelle angeordnet sind. Wesentlich ist, daß beide in den Strahlengängen des gebeugten Strahlengangs AS und des ungebeugten Strahlenganges US angeordnet sind.
  • Die Figur 4 zeigt ein Beispiel, bei dem die brechende Trennfläche durch eine Seitenfläche BF3 eines an den Wellenleiter BW der Bragg-Zelle BZ gekoppelten Wellenleiters GW gebildet ist. Diese Fläche kann an Luft oder ein anderes Medium grenzen, dessen Brechzahl kleiner ist als die des gekoppelten Wellenleiters GW. Analoges gilt für die weitere Gitterstruktur G.
  • Der Anordnung nach Figur 4 liegt das Prinzip nach Figur 1 zugrunde, d.h. der im Wellenleiter BW der Bragg-Zelle BZ sol dem Ultraschallwandler W gebeugte Strahlungsanteil AS wird an der durch eine brechende Seitenfläche des planaren Wellenleiters GW gebildeten Trennfläche BF3 totalreflektiert, während der ungebeugte Strahlungsanteil US aus dieser Trennfläche austritt. Der total reflektierte Strahlungsanteil AS durchstrahlt eine auf dem Wellenleiter GW ausgebildete geodätische Linse L zur Durchführung einer Fourier-Transformation und trifft dann auf eine senkrecht zur Ausbreitungsrichtung dieser Strahlung angeordnete brechende Seitenfläche S3 dieses Wellenleiters Gil, die in einem Abstand von dieser Linse L angeordnet ist, der der Brennweite f dieser Linse entspricht. Auf diese Seitenfläche S3 ist eine Detektorzeile DZ aufgebracht, die zur Analyse der Fourier-Transformierten dient.
  • Welches der beiden Prinzipien nach Figur 1 bzw. 4 oder nach Figur 2 gewählt wird, hängt unter anderem von folgenden Eigenschaften ab: Wird die von der Gitterstruktur oder dem Bragg-Ablenker GS abgelenkte oder gebeugte Strahlung so wie in den Figuren 1 oder 4 an der Trennfläche BF1 bzw. BF3 totalreflektiert, so ist der Zusammenhang zwischen der Strahlauslenkung in der Brennfläche einer Linse zur Durchführung einer Fourier-Transformation, in welcher die Detektorzeile anzubringen IStr und der Schall frequenz linear. Wird dagegen gemäß Figur 2 die ungebeugte Strahlung an der brechenden Trennfläche BF 2 total reflektiert und die gebeugte Strahlung an dieser Fläche gebrochen, so ergibt sich aufgrund des Brechungsgesetzes und des schrägen Einfalls der gebeugten Strahlung auf die Trennfläche ein nichtlinearer Zusammenhang zwischen Strahlauslenkung und Schalifrequenz in der Brennfläche einer Linse zur Durchführung einer Fourier-Transformation.
  • Die Inkaufnahme eines nichtlinearen Zusammenhangs zwischen der Strahlungsbeugung und -auslenkung der Schall- oder Ablenkfrequenz bietet aber die vorteilhafte Möglichkeit der starken Vergrößerung des Ablenkwinkels, wodurch eine kleinere Brennweite der Linse und somit eine kleinere Baulänge ermöglicht wird, bzw. bei gleichen Abmessungen und gleichem Rastermaß der Detektorzeile das Frequenzspektrum feiner aufgelöst werden kann, wobei eine ausreichende optische Apertur des Systems Voraussetzung ist.
  • Die Prinzipien nach Figur 1 und Figur 2 zur Trennung des Streulichts der nullten Ordnung vom gebeugten Licht sind auch für eine Bulk-Version der Bragg-Zelle anwendbar.
  • Hier besteht die Möglichkeit, die nullte Ordnung mit einer Blende vom gebeugten Licht zu trennen. Das setzt aber die räumliche Trennung beider Strahl querschnitte und damit - wegen des geringen Winkel unterschiedes zwischen beiden Strahlen - relativ große Baulängen voraus. Die Strahltrennung durch Totalreflexion einer der beiden Strahlen an einer brechenden Trennfläche führt demnach vor allem zu einer Verkürzung der Baulänge des Bulk-Frequenzanalysators.
  • Die Figuren 5 und 6 zeigen zwei zweckmäßige Bragg-Zellenanordnungen mit Bragg-Zellen, die nach dem in Figur 1 dargestellten Prinzip arbeiten. Bei der Anordnung nach Figur 5 sind auf einem gemeinsamen planaren Wellenleiter BW7 mit einer die brechende Trennfläche BF1 bildenden Seitenfläche zwei Ultraschallwandler W neben dieser Trennfläche BF1 und im Abstand voneinander angeordnet.
  • Dadurch sind auf einem gemeinsamen Wellenleiter zwei Bragg-Zellen BZ1 realisiert. Die beiden von den Ultraschallwandlern W erzeugten Strukturen werden von zwei Strahlungen aus Richtungen durchstrahlt, bei denen sich die von den Gitterstrukturen gebeugten und an der Trennfläche BF1 total reflektierten Strahlungen AS im Wellenleiter BW1 schneiden. Dort ist eine für beiden Bragg-Zellen BZ1 gemeinsame geodätische Linse L zur Durchführung einer Fourier-Transformation im Wellenleiter BW1 ausgebildet. Jede der beiden aus der Linse L austretenden Strahlungen AS trifft senkrecht auf eine ihr zugeordnete Seitenfläche S1 des Wellenleiters BW1, auf der eine Detektorzeile DZ angeordnet ist. Jede der beiden Seitenflächen S1 ist in einem Abstand von der Linse L angeordnet, der ihrer Brennweite entspricht. Das bedeutet, daß jede Seitenflache S1 bzw. jede Detektorzeile DZ auf einer Brennfläche oder -ebene der Linse angeordnet ist.
  • Speziell sind bei der Anordnung nach Figur 5 die Abmessungen des Wellenleiters BW1, die Strahlrichtungen und die Brechzahl des an die Trennfläche BF1 angrenzenden Mediums so gewählt, daß sich die gebeugten und totalreflektierten Strahlungen AS senkrecht in der Linse L schneiden und die Seitenflächen S1 demnach aufeinander senkrecht stehen. Die von den Ultraschallwandlern W erzeugten Gitterstrukturen verlaufen parallel zu diesen Seitenflächen S1.
  • Bei der Anordnung nach Figur 6 sind drei getrennte Bragg-Zellen BZ1 nach Figur 1 vorgesehen, von denen jede mit ihrer Seitenfläche S1 an eine Seitenfläche S1' eines planaren Wellenleiters M2 angrenzt, der einen Umriß in Form eines regelmäßigen Sechsecks aufweist. Jede Bragg-Zelle BZ1 ist so bemessen, daß die gebeugte und an der brechenden Trennfläche BF1 total reflektierte Strahlung senkrecht aus der Seitenfläche S1 des Wellenleiters BW1 der Bragg-Zelle austritt und in den Wellenleiter M2 senkrecht durch dessen Seitenfläche S1' eintritt. Außerdem ist jede Bragg-Zelle EZ1 so angeordnet, daß die austretende gebeugte Strahlung AS das Zentrum des sechseckigen Wellenleiters M2 trifft, wo eine geodätische Linse L zur Durchführung einer Fourier-Transformation in dem Wellenleiter M2 ausgebildet ist.
  • Diese Linse I. ist demnach ebenfalls allen drei Bragg-Zellen BZ1 gemeinsam. Die Strahlung AS aus jeder Bragg-Zelle BZ1 trifft nach Durchgang durch die Linse L senkrecht auf eine Seitenfläche S1" des Wellenleiters M2, an der eine Detektorzeile DZ angeordnet ist. Der sechseckige Wellenleiter M2 ist bezüglich der Linse L so bemessen, daß jede Detektorzeile bzw. jede Seitenfläche S1" in einer Brennebene oder -fläche der Linse angeordnet ist.
  • Die Figuren 7 und 8 zeigen zwei Bragg-Zellenanordnungen mit einer bzw. zwei Bragg-Zellen nach Figur 2. In beiden Anordnungen grenzt die brechende Trennfläche BF2 der Bragg-Zelle BZ2 an eine Seitenflache BS eines planaren Wellenleiters M3, in dem die an der durch einen Ultraschallwandler W erzeugten Gitterstruktur gebeugte Strahlung AS übertritt. Sie durchstrahlt eine auf dem planaren Wellenleiter M3 ausgebildete geodätische Linse L zur Durchführung einer Fourier-Transformation und trifft nach Durchgang durch die Linse senkrecht auf eine weitere Seitenfläche BS' des Wellenleiters MS, an der eine Detektorzeile DZ angeordnet ist. Auch hier hat die Fläche BS' einen Abstand von der Linse L, der ihrer Brennweite f entspricht.
  • Die Abmessungen der Anordnung nach Figur 8 sind so gewählt, daß die aus den beiden Bragg-Zellen BZ2 in den Wellenleiter M3 übertretenden Strohl!ingen AS sich im Wellenleiter M3 schneiden. An dieser Stelle ist die beiden Bragg-Zellen gemeinsame Linse L angeordnet.
  • Schließlich zeigen die Figuren 9 und 10 zwei Bragg-Zellenanordnungen mit einer bzw. zwei Bragg-Zellen nach Figur 3. Bei der Anordnung nach Figur 9 durchstrahlt die an der durch einen Ultraschallwandler W erzeugten Gitterstruktur gebeugte und die weitere Gitterstruktur G unabgelenkt durchstrahlend Strahlung AS eine auf dem Wellenleiter BW3 dieser Bragg--Zelle BZ3 ausgebildete geodätische Linse L und trifft senkrecht auf eine Seitenfläche SA dieses Wellenleiters, an der eine Detektorzeile DZ angeorndet ist. Die Seitenfläche SA ist wieder in einem Abstand von der Linse L angeordnet, der ihrer Brennweite f entspricht. Die von der weiteren Gitterstruktur abgelenkte Strahlung tritt an einer anderen Seitenfläche SU des Wellenleiters BW aus. Bei der Anordnung nach Figur 10 grenzt die Seitenfläche SA des Wellenleiters BW3 einer jeden Bragg-Zelle BZ3 an je eine Seitenfläche SA' eines rechteckförmigen oder quadratischen Wellenleiters M5, in den die Strahlung AS eintritt. Die beiden genannten Seitenflächen SA' stehen senkrecht aufeinander, so daß sich die im Wellenleiter M5 ausbreitenden Strahlungen AS senkrecht schneiden und senkrecht auf gegenüberliegende Seitenflächen SA" des Wellenleiters M5 auftreffen, an denen Detektorzeilen DZ angeordnet sind. An der Schnittstelle der beiden Strahlungen AS im Wellenleiter M5 ist eine beiden Bragg-Zellen BZ3 gemeinsame geodätische Linse zur Durchführung einer Fourier-Transformation ausgebildet.
  • Der Abstand der beiden Seitenflächen SA" von dieser Linse entspricht wieder deren Brennweite.
  • Insbesondere bei den Bragg-Zellen nach Figur 1, 2 oder 4 oder bei Anordnungen mit solchen Bragg-Zellen empfiehlt es sich, zumindest die brechenden Trennflächen BF1, BF2, BF3 für die aus dieser Fläche austretende Strahlung durch eine Einfachschicht oder ein Mehrfachschichtsystem AR zu entspiegeln. Dies ist insbesondere bei dem Prinzip nach Figur 1 wichtig, um die Restreflexion des ungebeugten Strahls zu unterdrücken. Ebenso ist es bei allen Ausführungen mit Bragg-Zellen, die nach dem in Figur 1 gezeigten Prinzip arbeiten, und bei ausreichend hohem Brechungsindex des Wellenleiters der Bragg-Zelle, beispielsweise bei einem LiNbO3-Wellenleiter mit einer Brechzahl von n = 2,2, vorteilhaft, die totalreflektierende Grenzflache nicht gegen Luft sondern gegen ein aufgekitteten Glaskörper auszuführen, um die Oberfläche vor Verschmutzung zu schützen und einen geringeren Brechzahl sprung und somit einen kleineren Einfluß von Gberflächendefekten auf die Streuung der Crenzfläche zu erreichen. In der Bragg-Zelleninordnung nach Figur 5 ist ein solcher Glaskörper durch das Medium Ml angedeutet.
  • Das Prinzip nach Figur 2 ist besonders für den in der deutschen Patentanmeldung P 31 38-727.6 vorgeschlagenen hybriden Aufbau eines Frequenzanalysators geeignet.
  • 1 6 Patentansprüche 10 Figuren Leerseite

Claims (16)

  1. Patentangprüche 1. Bragg-Zelle aus einem planaren Wellenleiter und aus einer Einrichtung zur Erzeugung einer Gitterstruktur im Wellenleiter zur Strahlablenkung, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß in den Strahlengängen der von der Gitterstruktur (GS) gebeugten Strahlung (AS) und der ungebeugten Strahlung (US) eine brechende Trennfläche (BF1, BF2, BF3) oder auch eine weitere Gitterstruktur (G) bezüglich der Ausbreitungsrichtungen dieser Strahlungen (AS, US) derart angeordnet bzw. in einem Wellenleiter (BW3) erzeugbar ist, daß entweder die gebeugte Strahlung (AS) oder die ungebeugte Strahlung (US) an der brechenden Trennfläche (BF1 bzw. BF2) totalreflektiert wird bzw. diese beiden Strahlungen (AS, US) an der weiteren Gitterstruktur (G) noch weiter voneinander abgelenkt werden.
  2. 2. Bragg-Zelle nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die weitere Gitterstruktur (G) so angeordnet ist, daß entweder nur die ungebeugte Strahlung (US) oder die gebeugte Strahlung (AS) an der weiteren Gitterstruktur (G) wesentlich abgelenkt Uird.
  3. 3. Bragg-Zelle nach Anspruch 1 oder 2, d a.d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die brechende Trennfläche aus einer Seitenfläche (BFl, BF2) des Wellenleiters (BW1, BW2) der Brayg-Zelle (BZ1, BZ2) besteht, die an Luft oder ein Medium (M1, M2, M3) grenzt, das eine kleinere Brechzahl aufweist, als der Wellenleiter (BWl, BW2). (Figuren 1, 2, 5 bis 8)
  4. 4, Bragg-Zelle nach Anspruch 1 oder 2, d a d U r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die brechende Trenn- fläche durch eine Seitenfläche (EF3) eines an den Wellenleiter (BW) der Bragg-Zelle gekoppelten Wellenleiters (GW) gebildet ist, die an Luft oder ein anderes Medium grenzt, dessen Brechzahl kleiner ist, als die des gekoppelten Wellenleiters (GW). (Figur :+)
  5. 5. Bragg-Zelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die weitere Gitterstruktur (G) auf dem Wellenleiter (BW3) der Bragg-Zelle BZ3) selbst erzeugbar ist. (Figuren 3, 9 und 10)
  6. 6. Bragg-Zelle nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a -d u r c h cj e k e n n z e i c h n e t , daß eine weitere Gitterstruktur in einem an den Wellenleiter der Bragg-Zelle gekoppelten Wellenleiter erzeugbar ist.
  7. 7. Bragg-Zelle nach Anspruch 3 oder 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Wellenleiter (BW1, BW2, GW) neben der brechenden Trennfläche (BF1; BF2, BF3) auch eine brechende Seitenfläche (S1, S2, S3) aufweist, auf welche die an der brechenden Trennfläche (BF1, BF2, BF3) totalreflektierte Strahlung (AS oder US) unter einem solchen Einfallswinkel auftrifft, daß diese Strahlung in ein an diese Seitenfläche (S1, S2, S3) angrenzendes Medium (M2), das auch aus Luft bestehen kann, austreten kann. (Figuren 1, 2, 4 bis 8)
  8. 8. Bragg-Zelle nach Anspruch 5 oder 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Wellenleiter (BW3), in dem die weitere Gitterstruktur (G) erzeugbar ist, für die beiden von dieser weiteren Gitterstruktur (G) noch weiter voneinander getrennten Strahlungen je eine brechende Seitenfläche (SA, SU) aufweist, auf welche die betreffende Strahlung unter einem solchen Einfallswinkel auftrifft, daß diese in ein an diese Seitenfläche (SA, SU) angrenzendes Medium (M5), das auch aus Luft bestehen kann, austreten kann. (Figuren 3, 9 und 1Q)
  9. 9. Bragg-Zelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß im Strahlengang der von der einen Gitterstruktur (GS) der Bragg-Zelle abgelenkten Strahlung (AS) eine der brechenden Trennfläche (BF1, BF2, BF3) bzw. der weiteren Gitterstruktur (G) nachgeordnete Linse (L) zur Durchführung einer Fourier-Transforilation angeordnet ist.
  10. 10. Bragg-Zelle nach Anspruch 9, da d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Linse (L) aus einer geodätischen Linse besteht, die auf einem planaren Wellenleiter (BW1, GW, pol2, M3, BW3, M5) ausgebildet ist, der an den Wellenleiter (BW1) der Bragg-Zelle (BZI) angekoppelt ist, aber auch dieser Wellenleiter (BW1) selbst sein kann. (Figur 4 bis Figur 10)
  11. 11. Bragg-Zellenanordnung mit einer oder mehreren Bragg-Zellen nach Anspruch 9 oder 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß jede Strahlung, die von der einen Gitterstruktur (GS) einer Bragc-Zelle (BZ1, BZ2, BZ3) gebeugt und von einer brechenden Trennfläche (BF1, BF2, BF3) entweder totalreflektiert oder gebrochen ist bzw. aus einer weiteren Gitterstruktur (G) austritt, in eine allen Bragg-Zellen (BZ1, BZ2, BZ3) gemeinsam zugeordnete Linse (L) durch Durchführung einer Fourier-Transformation gelenkt ist. (Figur 5, 6, 7, 10)
  12. 12. Bragg-Zellenanordnung nach Anspruch 11 mit mindestens einem Paar Bragg-Zellen nach Anspruch 3, 7 und 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß neben einer für beide Bragg-Zellen (BZ1) gemeinsamen brechenden Trennfläche (BF1) eines gemeinsamen Wellenleiters (BW1) der beiden Bragg-Zellen zwei im Abstand voneinander angeordnete Gitterstrukturen (GS) in dem gemeinsamen Wellenleiter (BW1) erzeugbar sind, die jeweils von einer Strahlung aus einer solchen Richturg durchstrahlt werden, daß die von diesen Gitterstrukturen (cis) gebeugten und an der gemeinsamen brechenden Trennfläche (BF1) totalreflektierten Strahlungen (AS) sich im gemeinsamen Wellenleiter (BF1) kreuzen, wo eine den beiden Bregg-Zellen (BZ1) gemeinsame geodätische Linse (L) zur Durchführung einer Fourier-Transformation im gemeinsamen Wellenleiter ausgebildet ist. (Figur 5)
  13. 13. Bragg-Zellenanordnung nach Anspruch 11 mit einer oder mehreren Bragg-Zellen nach Anspruch 3, 7 und 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,daß jeder Wellenleiter (BW1) der Bragg-Zellen (BZ1) mit seiner brechenden- Seitenfläche (S1) oder brechenden Trennfläche (BF2), aus der die von der einen Gitterstruktur (GS) der jeweiligen Bragg-Zelle (BZ1 bzw. BZ2) gebeugte Strahlung (AS) austritt, an je eine Seitenfläche (S1 t bzw. BS') eines planaren Wellenleiters (M2, M3) angrenzt, in den die Strahlung (AS) übertritt und auf dem die gemeinsame Linse (L) zur Durchführung einer Fourier-Transformation ausgebildet ist. (Figuren 6 bis 8)
  14. 14. Bragg-Zellenanordnung nach Anspruch 11 mit einer oder mehreren Bragg-Zellen nach Anspruch 5, 8 und 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß jeder Wellenleiter (BW3) der Bragg-Zellen (B23) mit seiner brechenden Seitenfläche (SA), aus der die von der einen Gitterstruktur (GS) der jeweiligen Bragg-Zelle (BZ3) gebeugte Strahlung (AS) austritt, an je eine Seitenfläche (SA') eines planaren Wellenleiters (M5) angrenzt, in den die Strahlung (AS) übertritt und auf dem die gemeinsame Linse (L) zur Durchführung einer Fourier- Transformation ausgebildet ist. (Figur 10)
  15. 15. Bragg-Zellenanordnung nach An-spruch 10, 12, 13 oder 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die oder jede der aus der gegebenenfalls gemeinsamen Linse (L) austretenden Strahlungen (AS) auf je eine Seitenfläche (S1, S1", BS", SA'', S3) des die Linse (L) tragenden Wellenleiters (BW1, M2, M3, BW3, M5, GW) trifft, die in einem Abstand (f) von der Linse (L) angeordnet ist, der ihrer Brennweite in dem Wellenleitermedium entspricht. (Figuren 4 bis 10)
  16. 16. Bragg-Zelle nach einem der Ansprüche 1 bis 10 oder Bragg-Zellenanordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 15, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß eine brechende Trennfläche (BF1, BF2, BF3) oder auch eine brechende Seitenfläche (S1, 52, S1', S2', S1!i' S2", BS, BS', SA, SU, SA', SU', SA", SU") mit einer Vergütungsschicht (AR) versehen ist.
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