CH508999A - Anordnung zur Erzeugung rauscharmer Laser-Strahlung von elektrisch angeregten Festkörper-Lasern - Google Patents
Anordnung zur Erzeugung rauscharmer Laser-Strahlung von elektrisch angeregten Festkörper-LasernInfo
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Description
Anordnung zur Erzeugung rauscharmer Laser-Strahlung von elektrisch angeregten Festkörper-Lasern Die moderne Nachrichtentechnik ist durch das Bestreben gekennzeichnet, Nachrichtenübertragungssysteme mit immer höheren Trägerfrequenzen zu entwickeln, um den ständig wachsenden Bedarf an Frequenzbändern zu befriedigen. Mit dem Einsatz der Laser-Strahlung werden in der Nachrichtenübermittlung neue Möglichkeiten zur Übertragung grosser Informationsmengen geschaffen. Von den Laserarten, die für eine Anwendung in der Nachrichtentechnik in Frage kommen, weist der elektrisch angeregte Festkörper-Laser die meisten Vorteile (z. B. sehr kleine Abmessungen, kleiner Leistungsverbrauch, Erschütterungsunempfindlichkeit usw.) auf. Festkörper-Laser (z. B. Galliumarsenid-GaAs-Diodenlaser) werden in einigen Bereichen der Informationsübermittlung (Radartechnik, Distanzmesstechnik usw.) bereits heute mit Erfolg eingesetzt Mit einem einzigen Strahl eines GaAs-Diodenlasers kann eine sehr grosse Anzahl von Telephongesprächen oder Fernsehkanälen zwischen zwei Orten übertragen werden. Diesbezügliche Versuche wurden mit Erfolg durchgeführt. Die entsprechenden Versuchsanordnungen werden gegenwärtig, im Hinblick auf eine verbreitete kommerzielle Anwendung, in bezug auf Wirtschaftlichkeit und Betriebszuverlässigkeit geprüft. Die statistischen Intensitätsschwankungen - Intensitätsrauschen - der Laser-Strahlung von Festkörper-Lasern beeinträchtigen die Qualität der Übermittlung in einem optischen Nachrichtenübertragungssystem. Der Rauschabstand des empfangenen Signals wird durch die starken statistischen Intensitätsschwankungen der Laser-Strahlung erheblich verringert. Dadurch wird die Zuverlässigkeit der optischen Übermittlung in Frage gestellt. Die statistischen Intensitätsschwankungen der Laser Strahlung von elektrisch angeregten Festkörper-Lasern sind mit den statistischen Schwankungen der Amplitude des anregenden elektrischen Stromes (Stromrauschen) stark korreliert. Die Erzeugung rauscharmer Laser-Strahlung von elektrisch angeregten Festkörper-Lasern kann durch geeignete Modulation des anregenden elektrischen Stromes mit dem in geeigneter Weise detektierten und verstärkten Intensitätsrauschen eines Teils der vom Festkörper-Laser emittierten Laser-Strahlung verwirklicht werden. Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass in einer integrierten Schaltung ein mit elektrischem Strom angeregter Festkörper-Laser einen Teil der in ihm erzeugten Laser-Strahlung auf einen Strahlungsdetektor richtet, welcher von einem Verstärker variabler Verstärkung, einem Bandpass-Filter und einem Kondensator gefolgt wird, wobei die zweite Klemme des Kondensators mit der den elektrischen Strom zuführenden Klemme des Festkörper-Lasers verbunden ist. Ein Ausführungsbeispiel zeigt Fig. 1. Durch die Galliumarsenid-Laserdiode L fliesst der Gleichstrom 1, welcher grösser ist als der zum Einsatz der Laser-Strahlung erforderliche Schwellenstrom. Die Laser-Strahlung setzt sich aus zwei Teilen (1 und 2), die in zwei verschiedenen Richtungen die Laserdiode verlassen, zusammen. Der Teil I fällt auf den Strahlungsdetektor D und erzeugt in diesem einen Photostrom, dessen Amplitude proportional der Intensität der einfallenden Laser-Strahlung ist. Das Rauschen des Photostromes im Detektor ist mit dem Intensitätsrauschen der einfallenden Laser-Strahlung stark korreliert. Das Rauschen des Photostromes wird mit Hilfe des Verstärkers variabler Verstärkung V verstärkt und in den Bandpass-Filter F geführt. Die Mittenfrequenz des Filters und die Bandbreite sind viel kleiner als die optischen Frequenzen, die otpische Bandbreite und die Intensitäts Rauschbandbreite der Laser-Strahlung. Das Filter F bewirkt eine Phasendrehung des Rauschsignals um etwa 1800. Das aus dem Filter austretende Rauschsignal wird mittels des Kondensators C dem Strom I zugeführt. D, V, F und C bilden einen opto-elektronischen Rückkopplungskreis. Hierdurch wird der mit dem Rauschen des Stromes I korrelierte Anteil des lntensitätsrauschens der Laser Strahlung kompensiert. Die optischen Eigenschaften der Laser-Strahlung bleiben erhalten, dagegen sind deren störende statistische Intensitätsschwankungen stark unterdrückt. Die Laserdiode L, der Photodetektor D, der Verstärker V, das Filter F und der Kondensator C bilden eine integrierte Schaltung. Als Beispiel für die ausgezeichnete Wirkung des optoelektronischen Rückkopplungskreises zeigt Fig. 2 Mess kurven für das Intensitätsrauschen der Laser-Strahlung einer GaAs-Laserdiode ohne (unkompensiert) und mit (kompensiert) opto-elektronischer Rückkopplung. Vertikal ist die Quantität E = (1 + Excessrauschen) und horizontal der Gleichstrom in Ampere (A) durch die Laserdiode aufgetragen. Der opto-elektronische Rückkopplungskreis war für diese Messung mit diskreten Elementen aufgebaut worden. Die Messungen von e wurden mit dem Teil 2 der Laser-Strahlung (Fig. 1) durchgeführt. Der Vergleich zwischen den Kurven umkompensiert und kompensiert zeigt ganz eindeutig die hervorstechenden Verbesserungen des Intensitätsrauschens der Laser-Strahlung. Die Vorteile der erfindungsgemässen Anordnung liegen darin, dass jetzt mit einem Laser-Strahl eines Festkörper-Lasers grosse Informationsmengen übertragen werden können, ohne dass die Zuverlässigkeit der Übertragung durch das Intensitätsrauschen der Laser-Strahlung beeinträchtigt wird.
Claims (1)
- PATENTANSPRUCHAnordnung zur Erzeugung rauscharmer Laser-Strahlung von Festkörper-Lasern, dadurch gekennzeichnet, dass in einer integrierten Schaltung ein mit elektrischem Strom angeregter Festkörper-Laser einen Teil der in ihm erzeugten Laser-Strahlung auf einen Strahlungsdetektor richtet, welcher von einem Verstärker variabler Verstärkung, einem Bandpass-Filter und einem Kondensator gefolgt wird, wobei die zweite Klemme des Kondensators mit der den elektrischen Strom zuführenden Klemme des Festkörper-Lasers verbunden ist.UNTERANSPRÜCHE 1. Anordnung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil der integrierten Schaltung in Dünnfilm-Technologie ausgeführt ist.2. Anordnung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil der integrierten Schaltung in Dickfilm-Technologie ausgeführt ist.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CH1428370A CH508999A (de) | 1970-09-26 | 1970-09-26 | Anordnung zur Erzeugung rauscharmer Laser-Strahlung von elektrisch angeregten Festkörper-Lasern |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CH1428370A CH508999A (de) | 1970-09-26 | 1970-09-26 | Anordnung zur Erzeugung rauscharmer Laser-Strahlung von elektrisch angeregten Festkörper-Lasern |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CH508999A true CH508999A (de) | 1971-06-15 |
Family
ID=4399535
Family Applications (1)
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| CH1428370A CH508999A (de) | 1970-09-26 | 1970-09-26 | Anordnung zur Erzeugung rauscharmer Laser-Strahlung von elektrisch angeregten Festkörper-Lasern |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CH (1) | CH508999A (de) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0206338A3 (de) * | 1985-06-28 | 1988-08-31 | Sharp Kabushiki Kaisha | Lichtmodulator |
-
1970
- 1970-09-26 CH CH1428370A patent/CH508999A/de not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0206338A3 (de) * | 1985-06-28 | 1988-08-31 | Sharp Kabushiki Kaisha | Lichtmodulator |
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