DE60312943T2

DE60312943T2 - UV akustooptisches Gerät und optische bildgebende Vorrichtung, die dasselbe verwendet

Info

Publication number: DE60312943T2
Application number: DE60312943T
Authority: DE
Inventors: Hisashi Minemoto; Toshimi Nishiyama; Kimihiko Shibuya
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2002-11-05
Filing date: 2003-11-03
Publication date: 2007-12-13
Anticipated expiration: 2023-11-04
Also published as: US20050117198A1; US20040090660A1; CN100380224C; DE60312943D1; CN1499244A; US6903862B2; EP1418463B1; EP1418463A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein akustooptische Vorrichtungen, wie akustooptische Modulatoren, akustooptische Deflektoren, akustooptische Filter, Frequenzversetzer, etc. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung UV-akustooptische Vorrichtungen, wie akustooptische Modulatoren, akustooptische Deflektoren, akustooptische Filter, akustooptische Frequenzversetzter, etc., welche ultraviolettes Licht mit einer Wellenlänge von 380 nm oder kürzer verwenden und optische Abbildungsgeräte, welche diese verwenden.
Herkömmlich wurde ein TeO₂-Kristall oder ein PbMoO₄-Kristall für akustooptische Medien für von einem Argonlaser oder einem Helium-Neon-Laser emittiertem sichtbaren Licht verwendet. Andererseits wurde kürzlich vorgeschlagen, eine akustooptische Vorrichtung mit verschiedenen Typen von Ultraviolettquellen zu kombinieren, welche Licht mit kürzeren Wellenlängen emittieren, d.h. ultraviolettes Licht, wie beispielsweise einen YAG-Laser, welcher dritte und vierte Oberschwingungen bzw. -Wellen emittiert. Hier beinhalten Beispiele der akustooptischen Vorrichtung akustooptische Modulatoren, akustooptische Deflektoren, akustooptische Filter, akustooptische Frequenzversetzer, etc.
Quarzglas, ein Quarzkristall, ein KH₂PO₄ (KDP)-Kristall oder dergleichen wurden als ein Medium eines herkömmlichen akustooptischen Modulators für Licht im Ultraviolettbereich verwendet (siehe Nicht-Patentreferenz 1: Proceeding IEEE Ultrasonic Symp., Band 1998, Seiten 1289–1292 (1998); und Nicht-Patentreferenz 2: Proceeding of the IEEE, Band 61, Nr. 8, Seiten 1073–1092 (1973)).
Andererseits wurde auch eine akustooptische Vorrichtung berichtet, in welcher ein LiNbO₃ (nachfolgend als "LN" bezeichnet)-Kristall verwendet wird, sie verwendet jedoch Licht mit einer Wellenlänge von 400 nm oder länger (Nicht-Patentreferenz 2, wie oben erwähnt).
Bei der oben erwähnten herkömmlichen akustooptischen Vorrichtung, in welcher ein PbMoO₄-Kristall verwendet wird, wird Licht mit einer Wellenlänge von 380 nm oder kürzer nicht hindurchgelassen, da die Absorptionskantenwellenlänge in dem PbMoO₄-Kristall etwa um 410 nm liegt. Bei der herkömmlichen akustooptischen Vorrichtung, in welcher ein Telluroxid-Kristall verwendet wird, obwohl die Absorptionskantenwellenlänge bei etwa 330 nm in dem TeO₂-Kristall liegt, ist sie andererseits für die Verwendung nicht geeignet, in welcher wie bei den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung hohe Leistung verwendet wird.
Des Weiteren liefert die akustooptische Vorrichtung, in welcher Quarzglas, ein Quarz-Kristall oder ein KDP-Kristall verwendet wird geringe akustooptische Leistung, erfordert eine große Radiofrequenz-Leistungsquelle zum Betreiben der Vorrichtung und muss gekühlt werden, um die darin erzeugte Hitze zu regeln bzw. zu kontrollieren. Bei der akustooptischen Vorrichtung, in welcher der KDP-Kristall verwendet wird, ist es schwierig, eine feuchtigkeitsresistente Struktur zu erhalten, da der KDP-Kristall ein wasserlöslicher Kristall ist. Da des Weiteren der Quarz-Kristall ein harter Kristall ist, erfordert es eine beträchtliche Zeit zu seiner Bearbeitung, wenn er in einem akustooptischen Medium verwendet wird.
Man stellte sich vor, dass die akustooptische Vorrichtung, in welcher ein LN-Kristall verwendet wird, nicht als akustooptische Vorrichtung geeignet ist, welche Licht mit einer kurzen Wellenlänge lenkt bzw. bearbeitet, aufgrund eines darin verursachten optischen Schaden und Laserschaden.
In diesem Zusammenhang bezeichnet "optischer Schaden" einen Zustand, in welchem durch Licht Raumladung erregt wird und dann ein elektrisches Feld durch die Raumladung erzeugt wird und dadurch den Refraktionsindex des Kristalls ändert. Licht, welches durch ein Medium mit dem darin verursachten optischen Schaden hindurch tritt, läuft durch einen Bereich dessen Refraktionsindex lokal geändert ist. Im Ergebnis wird eine beträchtlich verschlechterte Bogenform wegen des Pockels-Effekt beobachtet.
Des Weiteren bezeichnet "Laser-Schaden" einen Zustand, in welchem der Kristall physisch an seiner Oberfläche oder im Inneren durch den Einfluss eines starken Laserstrahls beschädigt ist. Beispielsweise verursacht ein starker Laserstrahl Ablation an der Oberfläche eines Kristalls unter Ausbildung eines konkaven Abschnittes.
Bei einem optischen Abbildungsgerät, welches eine herkömmliche UV-akustooptische Vorrichtung verwendet, bestanden Probleme dahingehend, dass sein akustooptisches Medium mit Feuchtigkeitsresistenz ausgerüstet werden muss, Hitze durch Wasserkühlung zerstreut werden muss und eine große Antriebsschaltung erforderlich ist.
Die US-A-4,126,834, auf welcher der Oberbegriff des anhängenden Anspruchs 1 basiert, beschreibt eine akustooptische Vorrichtung vom transmissiven bzw. übertragenden Typ, umfassend ein Radiofrequenzsignal-Eingangsteil, eine Transducereinheit zur Umwandlung eines Radiofrequenzsignals in eine mechanische Körperschwingung und einen akustooptischen Kristallkörper, dessen Refraktionsindex mit der mechanischen Schwingung variiert. Der akustooptische Kristall ist Lithiumniobat.
Die EP 1 243 947 A2 beschreibt eine SAW(akustische Oberflächenwelle)-Vorrichtung und ein Abbildungsgerät, welches die SAW-Vorrichtung umfasst, welche mit Licht im UV-, EUV- und Röntgenstrahlen-Wellenlängenbereich verwendet werden kann. Die SAW-Vorrichtung basiert auf einem akustooptischen Kristall, ausgewählt unter LiNbO₃, LiTaO₃ und Li₂B₄O₇.
Daher stellt die vorliegende Erfindung eine akustooptische Vorrichtung zur Verfügung, in welcher weder Laser-Schaden noch optischer Schaden verursacht wird und soll eine UV-akustooptische Vorrichtung und ein optisches Abbildungsgerät unter Verwendung derselben liefern, welche niedrigere Antriebsleistung erfordern, gute Hitzeverteilung erlauben und so nicht notwendigerweise Wasserkühlung erfordern.
Eine UV-akustooptische Vorrichtung der vorliegenden Erfindung umfasst die im Anspruch 1 zitierten Merkmale.
Ein optisches Abbildungsgerät der vorliegenden Erfindung umfasst wenigstens: eine Lichtquelle zum Emittieren von Licht mit einer Wellelänge von 380 nm; eine UV-akustooptische Vorrichtung zur Beugung von Licht, welches von der Lichtquelle emittiert wird mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen; eine Antriebsschaltung; und eine Abbildungsebene, auf welcher Licht, das durch die UV-akustooptische Vorrichtung gebeugt wurde, ein Bild ausbildet.
1 ist eine teilweise Querschnittsansicht, welche die Konfiguration einer UV-akustooptischen Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt,
2 ist ein Diagramm, welches die Konfiguration eines optischen Abbildungsgerätes gemäß Beispiel 4 der vorliegenden Erfindung zeigt,
3 ist ein Diagramm, welches die Konfiguration eines optischen Abbildungsgerätes gemäß Anspruch 5 der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
Die vorliegende Erfindung liefert eine UV-akustooptische Vorrichtung, umfassend: einen Radiofrequenzsignaleingangsteil; eine Transducereinheit zur Umwandlung eines Radiofrequenzsignals in eine mechanische Schwingung; und ein akustooptisches Medium, dessen optische Eigenschaften gemäß der mechanischen Schwingung variieren. Bei der UV-akustooptischen Vorrichtung ist Licht, welches in das akustooptische Medium eintritt, UV-Licht mit einer Wellenlänge von 380 nm oder kürzer und das akustooptische Medium ist aus einem Oxideinkristall gebildet, welcher wenigstens Bor als eine Komponente seiner Einheitszelle enthält.
Es wird bevorzugt, dass der Oxideinkristall wenigstens ein Alkalimetall oder ein Erdalkalimetall als eine Komponente seiner Einheitszelle enthält.
Es wird auch bevorzugt, dass der Oxideinkristall, welcher Bor als eine Komponente seiner Einheitszelle enthält, wenigstens ein Einkristall ist, ausgewählt aus einer Gruppe, umfassend Li₂B₄O₇, CsLiB₆O₁₀, LaCa₄O(BO₃)₃, LiB₃O₅, α-BaB₂O₄, und β-BaB₂O₄.
Es wird des Weiteren bevorzugt, dass der Oxideinkristall ein Li₂B₄O₇- oder CsLiB₆O₁₀-Einkristall ist.
Der Oxideinkristall kann des Weiteren ein Seltenerdeelement als eine Komponente seiner Einheitszelle enthalten. Der Oxideinkristall, welcher ein Seltenerdeelement als eine Komponente seiner Einheitszelle enthält, ist (GdY)₁Ca₄O(BO₃)₃, YCa₄O(BO₃)₃, GdCa₄O(BO₃)₃ oder dergleichen.
Wenigstens ein Teil des akustooptischen Mediums kann des Weiteren mit einer hoch wärmeleitenden Schicht bedeckt sein. Beispielsweise kann eine Graphitschicht als die hoch wärmeleitende Schicht verwendet werden.
Vorzugsweise besitzt das Licht, welches in das akustooptische Medium eintritt eine Wellenlänge in dem Bereich von 160 nm bis 380 nm.
Es wird weiters bevorzugt, dass das optische Abbildungsgerät der vorliegenden Erfindung des Weiteren einen beweglichen Spiegel zur Ausbildung eines Bildes auf der Abbildungsebene mit dem Licht, welches durch die UV-akustooptische Vorrichtung gebeugt wurde, umfasst, wobei der bewegliche Spiegel zwischen der UV-akustooptischen Vorrichtung und der Abbildungsebene angeordnet ist.
Des Weiteren kann das optische Abbildungsgerät der vorliegenden Erfindung weiters einen Strahlstopper zur Abschirmung von Licht umfassen, welches durch die UV-akustooptische Vorrichtung übertragen wurde, wobei der Strahlstopper auf einer Seite angeordnet ist, wo sich das durch die UV-akustooptische Vorrichtung übertragene Licht ausbreitet. Darüber hinaus kann die Abbildungsebene ein Photorezeptor sein.
Die vorliegende Erfindung verwendet die vorher erwähnten Konfigurationen und kann dadurch die folgenden Effekte liefern.

(1) Eine akustooptische Vorrichtung, in welcher weder Laserschaden noch optischer Schaden verursacht wird, kann durch Verwendung eines Oxidkristalles, welcher insbesondere Bor als eine Komponente seiner Einheitszelle enthält, für das akustooptische Medium für ultraviolettes Licht mit einer Wellenlänge von 380 nm oder kürzer, erhalten werden.
(2) Wird ein Oxidkristall, welcher insbesondere ein Seltenerdeelement und Bor als Komponenten seiner Einheitszelle enthält, für das akustooptische Medium verwendet, wird ein erhöhter Refraktionsindex in Folge der Wirkung des darin enthaltenen Seltenerdeelementes erhalten. Dementsprechend kann erwartet werden, dass unter Berücksichtigung der kurzen Absorptionskantenwellenlänge in dem akustooptischen Medium eine hohe akustooptische Leistung erhalten wird. Des Weiteren erlaubt das als eine Komponente seiner Einheitszelle enthaltene Seltenerdeelement eine weitere Verbesserung der Feuchtigkeitsresistenz und mechanischen Festigkeit, im Vergleich zu dem Fall, wo ein Material verwendet wird, dass nur Alkalimetall oder Erdalkalimetall und Bor als Komponenten seiner Einheitszelle enthält.
(3) Ein Oxidkristall, enthaltend Bor als eine Komponente seiner Einheitszelle, weist nicht die herkömmlichen Nachteile auf, wie hohe Wasserlöslichkeit des KDP-Kristalls und geringe Bearbeitbarkeit des Quarzkristalles in Folge seiner beträchtlichen Härte. Dementsprechend ist der Oxidkristall ein Medium, welches praktisch leicht zu verwenden ist. Dementsprechend kann eine kostengünstige UV-akustooptische Vorrichtung erhalten werden.
(4) Wenn ein Li₂B₄O₇-Kristall, ein (GdY)₁Ca₄O(BO₃)₃-Kristall oder ein CsLiB₆O₁₀-Kristall als der Oxidkristall, welcher insbesondere Bor als Komponente seiner Einheitszelle enthält, verwendet wird, kann ein großer Kristall mit einer Größe von etwa 3 bis 4 Inch oder 10 cm × 10 cm verwendet werden. Das kann die Kosten des Mediums niedrig halten.
(5) Durch Abdecken des akustooptischen Mediums mit einer wärmeleitenden Schicht, insbesondere einer Graphitschicht, kann die Temperatur des ganzen Kristalles gleichförmig gemacht werden und Hitze kann rasch zum Gehäuse der akustooptischen Vorrichtung entweichen. Im Ergebnis kann eine UV-akustooptische Vorrichtung erhalten werden, die Temperaturstabilität aufweist, wobei keine Wasserkühlung darin erforderlich ist oder wobei leichtere Kühlungsmittel darin verwendet werden.
(6) Mit einem optischen Abbildungsgerät, das eine akustooptische Vorrichtung aufweist, in welcher der oben erwähnte Oxidkristall, enthaltend Bor als eine Komponente seine Ein heitszelle, verwendet wird, kann ein UV-optisches Abbildungsgerät, welches kostengünstig ist und eine einfache Konfiguration aufweist, durch die Reduktion der Größe der Antriebsschaltung und der Verbesserung der Wasserresistenz und der Resistenz gegen durch UV-Licht verursachten Laserschaden erhalten werden.

Wie oben beschrieben wird gemäß der vorliegenden Erfindung mit einer UV-akustooptischen Vorrichtung, in welcher UV-Licht verwendet werden kann, weder Laserschaden noch optischer Schaden verursacht und die Wirksamkeit ist relativ hoch und es kann ein optisches Abbildungsgerät unter Verwendung derselben bei geringen Kosten erhalten werden.
Nachfolgend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf die folgenden Ausführungsformen beschränkt.
1 zeigt eine teilweise quer geschnittene Skizzenansicht einer UV-akustooptischen Vorrichtung gemäß einem Beispiel der vorliegenden Erfindung. In 1 bezeichnet die Bezugsziffer 1 einen Radiofrequenzsignal-Eingabeteil, durch welchen Radiofrequenzsignale von außen eingegeben werden, Bezugsziffer 2 eine Transducereinheit 2, welche von dem Radiofrequenzsignal-Eingabeteil ausgegebene Radiofrequenzsignale in mechanische Schwingungen umwandelt, Bezugsziffer 3 ein akustooptisches Medium, das mit der Transducereinheit 2 verbunden ist, Bezugsziffer 4 ein Gehäuse, Bezugsziffer 5 einen Eingang, durch welchen einfallendes Licht 7 eintritt, Bezugsziffer 6 einen Ausgang, durch welchen ausgehendes Licht 8 und gebeugtes Licht 9 austreten und Bezugsziffer 10 eine Graphitschicht als ein Beispiel einer wärmeleitenden Schicht zur Abdeckung des akustooptischen Mediums. Die wärmeleitende Schicht 10 bedeckt die gesamten Seitenflächen des akustooptischen Mediums 3, mit Ausnahme des Eingangs 5 für das einfallende Licht 7 und des Aus ganges 6 für das ausgehende Licht 8 und das gebeugte Licht 9. Mit den oben erwähnten Komponenten ist eine UV-akustooptische Vorrichtung zusammengestellt.
Das einfallende Licht 7 weist eine Wellenlänge innerhalb eines UV-Wellenlängenbereiches, insbesondere eine Wellenlänge von 380 nm oder kürzer auf. Wenn das einfallende Licht 7 in das akustooptische Medium 3 eintritt und hindurch tritt, ohne dass es irgendwelchen Umformungen unterworfen wird, wird ausgehendes Licht 8 erhalten. Wenn andererseits das einfallende Licht 7 in das akustooptische Medium 3 eintritt und durch dieses gebeugt wird, wird das gebeugte Licht 9 erhalten. Der Beugungswinkel des gebeugten Lichtes 9 ändert sich mit der Frequenz der Radiofrequenzsignale, welche auf den Radiofrequenzsignal-Eingangsteil 1 angewendet werden, wohingegen die Beugungswirkung des gebeugten Lichtes 9 mit der Größe der Radiofrequenzsignale variiert, welche auf den Radiofrequenzsignal-Eingangsteil 1 aufgegeben werden.
Herkömmlicherweise wurde für das akustooptische Medium 3 ein PbMoO₄-Kristall verwendet, welcher häufig im Fall der Verwendung eines Helium-Neon-Lasers (mit einer Wellenlänge von 633 nm) oder eines Argonlasers (mit Wellenlängen von 515 nm und 488 nm) verwendet wird. Es ist jedoch schwierig den PbMoO₄-Kristall bei der vorliegenden Ausführungsform zu verwenden, da die Absorptionskantenwellenlänge bei dem PbMoO₄-Kristall um 410 nm liegt und daher UV-Licht mit einer Wellenlänge von 380 nm oder kürzer nicht übertragen wird. Im Falle der Verwendung eines TeO₂-Kristalls, obwohl die Absorptionskantenlänge bei dem TeO₂-Kristall um 330 nm liegt, kann, wenn hoch intensives UV-Licht in das akustooptische Medium eintritt, das akustooptische Medium 3 in Folge von darin verursachtem Laserschaden in einigen Fällen unbrauchbar werden. Dementsprechend ist der TeO₂-Kristall bei der vorliegenden Erfindung ebenfalls zu verwenden.
Andererseits werden akustooptische Vorrichtungen, in welchen ein LN-Kristall für das akustooptische Medium 3 verwendet wird, auch als akustooptische Vorrichtungen verwendet, welche sichtbares Licht mit einer Wellenlänge von wenigstens 400 nm verwenden. Durch die vorher erwähnte Nicht-Patentreferenz 2 wurde beschrieben, dass es kein herkömmliches Beispiel der Untersuchung gab, die akustooptischen Vorrichtungen zu verwenden, in welchen ein LN-Kristall für das akustooptische Medium verwendet wurde, als akustooptische Vorrichtungen, welche UV-Licht mit einer Wellenlänge von 380 nm oder kürzer verwenden. Es wurde zum ersten Mal gefunden, dass sogar im Fall der Verwendung des LN-Kristalls, das Problem des optischen Schadens nicht auftrat, wenn die CW-Leistung niedrig war, und im Hinblick auf den Laser-Schaden, welcher verursacht wird, wenn die Spitzenleistung hoch war, der LN-Kristall weniger Laser-Schaden als der TeO₂-Kristall unterworfen war, welcher herkömmlich verwendet wurde. Es wurde zusätzlich zum ersten Mal gefunden, dass bei Berücksichtigung der Stärke von einfallendem UV-Licht ein mit MgO dotierter LN-Kristall es unmöglich machte eine UV-akustooptische Vorrichtung zu erhalten, wobei der Einfluss von optischem Schaden und Laser-Schaden ausgeschaltet ist.
Bei einem Oxideinkristall, enthaltend eine große Menge von Bor, d.h. einem Oxideinkristall, enthaltend Bor als eine Komponente seiner Einheitszelle, liegt die Absorptionskantenwellenlänge in dem Bereich von 250 nm bis 160 nm und überträgt daher UV-Licht mit kurzen Wellenlängen gut. Die Verwendung eines Oxideinkristalles, enthaltend Bor als ein optisches Material, resultiert in großer elektronischer Polarisation, verursacht durch die lokalisierten Elektronen des Boroxids. Dementsprechend kann unter Berücksichtigung der kurzen Absorptionskantenwellenlängen in dem Oxideinkristall ein hoher Refraktionsindex erhalten werden. Es ist daher wünschenswert einen Bor enthaltenden Oxideinkristall für das akustooptische Medium 3 zu verwenden.
In diesem Zusammenhang wird eine Leistungskonstante M2 des akustooptischen Mediums wie folgt ausgedrückt: M2 = n6p2/ρv3,worin n einen Refraktionsindex des Mediums, p eine photoelastische Konstante, ρ eine Dichte des Mediums und v eine Schallgeschwindigkeit innerhalb des Mediums bezeichnet. Daher ist ein Medium mit einem hohen Refraktionsindex für kurze Wellenlängen als das UV-akustooptische Medium nützlich.
Bei Verwendung zusammen mit Bor bilden ein Alkalimetall oder ein Erdalkalimetall ein stabiles Kristallmaterial. Des Weiteren beträgt die Absorptionskantenwellenlänge 160 nm bis 200 nm in einem Oxidkristall, enthaltend Alkalimetall oder Erdalkalimetall in seiner Einheitszelle wie das Oxidkristall, enthaltend Bor in seiner Einheitszelle, und so ist es für das akustooptische Medium für UV-Licht nützlich.
Wird ein Li₂B₄O₇-Kristall als das akustooptische Medium verwendet, kann ein großer Kristall mit einer Größe von etwa 3 bis 4 Inch verwendet werden und dessen Verarbeitung ist relativ leicht. Dementsprechend können die Kosten für das Medium niedrig gehalten werden. Da des Weiteren die Absorptionskantenwellenlänge des Mediums etwa 160 nm beträgt, kann es ebenfalls beispielsweise als ein akustooptisches Medium für fünfte Oberwellen eines PAG-Lasers oder eines Excimer-Lasers verwendet werden.
In gleicher Weise wie im oben erwähnten Fall kann ein großer Kristall mit einer Größe von etwa 10 × 10 cm verwendet werden, wenn ein CsLiB₆O₁₀-Kristall als das akustooptische Medium verwendet wird, und die Absorptionskantenwellenlänge des Mediums liegt bei etwa 190 nm. Demzufolge kann es als ein akustooptisches Medium für Licht mit Wellenlängen so kurz wie etwa der vierten Oberwelle eines PAG-Lasers verwendet werden.
Wird YCa₄O(BO₃)₃ oder (GdY)₁Ca₄O(BO₃)₃ für das akustooptische Medium verwendet, kann das Medium einen höheren Refraktionsindex als jenen aufweisen, welcher erhalten wird, wenn das Medium ausschließlich Bor enthält, da es ein Seltenerdeelement als eine Komponente seiner Einheitszelle enthält. Im Ergebnis kann die akustooptische Leistung M2 verbessert werden. Wenn des Weiteren nur das Y-Element an der Stelle der Seltenerdstelle angeordnet ist, wird Licht mit Wellenlängen bis zu etwa 220 nm übertragen. Daher kann es als ein Medium für eine akustooptische Vorrichtung verwendet werden, beispielsweise den vierten Oberwellen (einer Wellenlänge von 266 nm) eines PAG-Lasers.
Da des Weiteren das akustooptische Medium mit hoher Feuchtigkeitsresistenz in Folge des Seltenerdeelementes, enthaltend darin, erhalten wird, muss es nicht mit weiteren Betrachtungen hinsichtlich seiner Feuchtigkeitsresistenz bei Verwendung als ein Element ausgestattet werden. Wenn es des Weiteren Bor, Alkalimetall und ein Erdalkalimetall ausschließlich als seine Hauptkomponenten enthält, nimmt seine Härte- und Wärmeleitfähigkeit zu, im Vergleich zu jenen von anderen akustooptischen Medien.
Des Weiteren sind solche für akustooptische Medien verwendete Materialien häufig weicher als Quarzkristalle und können deshalb einer Bearbeitung, wie Schneiden, Polieren, etc. relativ leicht unterworfen werden.
Wenn wenigstens ein Teil des akustooptischen Mediums mit einer wärmeleitenden Schicht bedeckt ist, kann Wärme, welche durch die von Licht oder die Absorption von UV-Wellen durch den Kristall erzeugt wird, wirksam auf das Gehäuse übertragen werden. Insbesondere ermöglicht es, dass die Wärme wirksam auf das Gehäuse übertragen wird und die Wärme in dem gesamten akustooptischen Medium weniger ungleich ist, da Graphit Flexibilität und eine Wärmeleitfähigkeit aufweist, welche etwa zweimal größer ist als die von Kupfer.
Herkömmlicherweise wurde vorgeschlagen, das akustooptische Medium an einem Block zu befestigen, welcher aus Metall mit ho her Wärmeleitfähigkeit besteht. In diesem Fall, wird jedoch die Reflektion von UV-Wellen, verursacht zwischen dem akustooptischen Medium und dem Metall, manchmal ein Problem.
Des Weiteren kann eine optische Abbildungseinheit erhalten werden, welche UV-Licht verarbeitet, eine einfache Antriebsschaltung umfasst und keine Deliqueszenz aufweist, wenn die oben genannte UV-akustooptische Vorrichtung, in welcher ein auf Borat basierendes Material verwendet wird, zum Einsatz kommt.
Die akustooptische Vorrichtung der vorliegenden Erfindung kann sogar UV-Licht mit einer Wellenlänge von 160 nm bis 380 nm verwenden, besitzt eine Lichtleistungsübertragung von wenigstens 90%, verursacht weder Laser-Schaden noch optischen Schaden und muss nicht notwendigerweise wassergekühlt werden.
Im Folgenden ist die Beschreibung auf ein Beispiel eines Verfahrens der Ausbildung eines Kristalles gemäß der vorliegenden Erfindung gerichtet. Das allgemein gut bekannte Czochralski-Verfahren, das zur Züchtung von LN oder LN, dotiert mit MgO verwendet wird, kann zur Züchtung der Materialien der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Bei dem Czochralski-Verfahren werden Li₂Co₃, Nb₂O₅, MgO, etc., welche zur Herstellung eines Ausgangsmateriales verwendet werden, in einem gewünschten Verhältnis zusammengemischt und werden dann durch Kalzinieren bei 1050°C miteinander reagieren gelassen. Des Weiteren wird das Reaktanz, welches als ein Rohmaterial verwendet wird, in einen Ir-Ofen eingebracht und auf eine Temperatur, welche 50°C bis 200°C höher ist als ihr Schmelzpunkt (etwa 1150°C), beispielsweise auf 1.250°C, für etwa 10 Stunden erhitzt und dadurch wird das Rohmaterial gut geschmolzen. Nachfolgend wird die Temperatur des Rohmateriales auf die Temperatur nahe ihrem Schmelzpunkt abgesenkt und dann wird eine Auskeimung durchgeführt. Danach wird ein Kristall mit einem Durchmesser von etwa 2 Inch und einer Länge von etwa 80 mm in gleicher Weise wie bei dem üblichen Czochralski-Verfahren zum Wachsen gebracht.
Im Allgemeinen kann ein auf Borat basierender Kristall zum Wachsen durch das Czochralski-Verfahren oder ein Fließzuchtverfahren gebracht werden. Beispielsweise kann Li₂B₄O₇ typischerweise durch das Czochralski-Verfahren zum Wachsen gebracht werden. Das Czochralski-Verfahren, das verwendet wird, um Li₂B₄O₇ wachsen zu lassen, ist im Grunde das gleiche wie jenes, das verwendet wird, um LN wachsen zu lassen, mit Ausnahme der Wachstumsatmosphäre, der Wachstumstemperatur und des Ofenmateriales. In diesem Falle wird Li₂B₄O₇ zum Wachsen in eine Atmosphäre von Luft gebracht, während Platin für den Ofen im Allgemeinen verwendet wird. Grund dafür ist, dass Li₂B₄O₇ einen niedrigeren Schmelzpunkt aufweist als LN.
Des Weiteren ist es im Falle von CsLiB₆O₁₀ möglich, beispielsweise ein Verfahren anzuwenden, welches von einem Material ausgeht, das ein stöchiometrisches Verhältnis aufweist und ein Eigenfließ-Verfahren, welches Cs₂CO₃ und Li₂Co₃ oder B₂O₃ als Fließstoff verwendet. Bei dem das Eigenfließverfahren verwendeten Verfahren nimmt die Wachstumsrate geringfügig ab, es kann jedoch ein hochqualitativer Kristall erhalten werden. Daher ist das Verfahren, welches den Eigenfluss verwendet, vorteilhaft zum Erhalten einer großen Anzahl von Kristallen. Insbesondere werden Cs₂Co₃, Li₂Co₃ und B₂O₃ zusammen in einem Verhältnis von etwa 1:1:5,4 vermischt. Nachfolgend wird das vermischte Material ausreichend bei etwa 890°C geschmolzen und dann wird ein Auskeimen bei etwa 845°C durchgeführt, welches der Schmelzpunkt von CsLiB₆O₁₀ ist. Danach wird die Temperatur in einer Geschwindigkeit von etwa 0,1 bis 1,0°C/Tag abgesenkt, wie bei der herkömmlichen Fließwachs-Methode. Dementsprechend kann ein Kristall erhalten werden, welcher eine Länge von 6 cm, eine Breite von 5 cm und eine Höhe von 4 cm aufweist. In diesem Fall, kann, da die Wachstumstemperatur ausreichend niedriger als der Schmelzpunkt von Platin ist, der Kristall in Luftatmosphäre unter Verwendung eines Platinofens zum Wachsen gebracht werden.
Die vorliegende Erfindung wird im Weiteren genauer mittels der folgenden Beispiele beschrieben.
Beispiel 1
Um Laser-Schaden und optischen Schaden, verursacht durch UV-Licht zu untersuchen, wurden verschiedene Arten von Einkristallen hinsichtlich ihrer Licht-Resistenz unter Verwendung eines Lasers mit einer Lichtquelle von dritter Oberwelle eines PAG-Lasers bewertet. Das Ergebnis ist in Tabelle 1 gezeigt. Die Kristallmaterialien, welche hier bewertet wurden, waren ein TeO₂-Kristall, LN, MgO:LN, welche herkömmlicherweise verwendet wurden, Li₂B₄O₇, (GdY)₁Ca₄O(BO₃)₃ und CsLiB₆O₁₀, welche als akustooptische Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wurden.
Tabelle 1
Aus dem Ergebnis wird verstanden, dass unter diesen Materialien der TeO₂-Kristall den niedrigsten Relativwert des Laserschadenschwellenwertes aufweist und demzufolge jener ist, welcher am meisten dem Laser-Schaden unterliegt. In diesem Falle bezeichnet der "Laser-Schaden" den Zustand, in welchem die Kristalloberfläche durch einen Laserstrahl beschädigt worden ist und ein konkaver Abschnitt auf der Oberfläche ausgebildet wurde. Insbesondere wurde in dem Fall unter Verwendung von TeO₂ metallisches Te beobachtet, wenn der konkave Abschnitt und sein Umgebungsabschnitt unter Verwendung einer Röntgenstrahl-Mikroanalyse analysiert wurden. Das ist aufgrund von Spaltung chemischer Bindungen beobachtbar, welche durch Absorption von starkem UV-Licht und Wärme verursacht sind. Dementsprechend ist der TeO₂-Kristall nicht bei der Verwendung geeignet, in welcher eine hohe Spannung bzw. Leistung verwendet wird. LN und MgO:LN, welche nicht als Materialien für die vorliegende Erfindung verwendet werden, zeigten Laserschaden-Schwellenwerte, welche etwa das zweifache oder dreifache von dem von TeO₂ betragen. Hinsichtlich MgO:LN war die Menge von MgO, welche darin verwendet wurde, vorzugsweise im Bereich von 0,5 bis 7 mol-% und ein akustooptisches Medium, hergestellt aus MgO:LN, enthaltend mehr als 7 mol-% MgO als Dotiermittel war einem Laserschaden beträchtlich unterworfen. Bei dem Li₂B₄O₇-Kristall, dem (GdY)₁Ca₄O(BO₃)₃-Kristall und dem CsLiB₆O₁₀-Kristall war der Laserschaden-Schwellenwert wenigstens viermal höher als jener bei dem TeO₂-Kristall und bei dieser Bewertung wurde kein Schaden gemessen.
Die oben genannten Ergebnisse zeigten, dass LN und MgO:LN, welche nicht als Materialien für die vorliegende Erfindung verwendet werden, und ein Oxideinkristall, enthaltend Bor als die Hauptkomponente, höhere Schadenschwellenwerte aufweisen als jene des TeO₂-Kristalles, welcher herkömmlicherweise verwendet wurde.
Danach wurden die akustooptischen Medien, hergestellt aus den oben genannten Materialien hinsichtlich des optischen Schadens bewertet. Die Bewertung wurde unter den Bedingungen durchgeführt, dass ein Argonlaser als eine Lichtquelle verwendet wurde, und die Laserintensität in der Probenposition 1,8 kW/mm² betrug. Wie allgemein bekannt ist, wurde optischer Schaden (die Störung in einem Strahlenmuster) bei dem akustooptischen Medium, hergestellt aus dem LN-Kristall, welcher nicht mit MgO dotiert war, gefunden. Kein optischer Schaden wurde jedoch unter den gleichen Bedingungen in den akustooptischen Medien, hergestellt aus dem TeO₂-Kristall, dem MgO:LN-Kristall, dem Li₂B₄O₇-Kristall, dem (GdY)₁Ca₄O(BO₃)₃-Kristall und dem CsLiB₆O₁₀-Kristall gefunden. Als Ergebnis des optischen Schadens wurde das Laserstrahlmuster beträchtlich zu einer Ellipse deformiert oder war nicht einheitlich.
Wie oben beschrieben, ist unter den LN-Kristallen, insbesondere ein LN-Kristall, welcher mit MgO dotiert ist, geringerem optischen Schaden unterworfen. Demnach ist ein LN-Kristall, dotiert mit 0,5 bis 7 mol-% MgO, welcher weniger optischem Schaden sowie weniger Laserschaden unterworfen ist, erkennbar für das akustooptische Medium geeignet. Da kein optischer Schaden in dem Li₂B₄O₇-Kristall, dem (GdY)₁Ca₄O(BO₃)₃-Kristall und dem CsLiB₆O₁₀-Kristall gefunden wurde, wurden sie dahingehend in Betracht gezogen, sowohl an den Fall, wo Peak-Leistung hoch ist als auch an den Fall, wo kontinuierliches Licht verwendet wird, anpassbar zu sein.
Danach wurden UV-akustooptische Vorrichtungen, wie jene, die in 1 gezeigt sind, unter Verwendung verschiedener akustooptischer Medien hergestellt und die akustooptischen Effekte der verschiedenen akustooptischen Medien wurden untersucht. In diesem Fall ist die akustooptische Leistung nicht immer wie sie ist reflektiert, da die akustischen Impedanzen der Transducereinheit 2 und des akustooptischen Mediums 3 und die elektrischen Impedanzen des Radiofrequenzsignalerzeugers und der Transducereinheit 2 nicht optimiert waren. Verwendet man jedoch dritte Oberschwingungen bzw. -wellen eines geprüften NdYAG-Lasers mit einer Wellenlänge von 355 nm, welche als Lichtquelle verwendet wurde, war die Diffraktions- bzw. Beugungseffizienz etwa 5% bis 20%, wie in Tabelle 2 gezeigt ist, wobei die Energie von eingehenden Radiofrequenzsignalen 2 bis 3 W betrug. Die in Tabelle 2 als basierend auf LN und MgO:LN beschriebenen Vorrichtungen fallen nicht unter die vorliegende Erfindung. Des Weiteren war es in diesem Falle nicht erforderlich, die akustooptischen Vorrichtungen mit Wasser zu kühlen.
Insbesondere war es durch Abdecken des akustooptischen Mediums mit einer wärmeleitenden Schicht möglich UV-akustooptische Vorrichtungen zu erhalten, in welchen weder Defokussierung noch Abdriften von Laserstrahlen auftritt. In diesem Zusammenhang war eine Graphitschicht insbesondere als die wärmeleitende Schicht nützlich, da sie eine Wärmeleitung aufweist, die zweimal so groß ist wie die von Kupfer.
Tabelle 2
Es ist zu verstehen, dass eine Impedanzabgleichschaltung zwischen dem Radiofrequenzsignalgenerator und der Transducereinheit 2 vorgesehen werden kann, obwohl sie hier nicht verwendet wurde.
Beispiel 2
Akustooptische Vorrichtungen wie jene, die in 1 gezeigt sind, wurden hergestellt, und ihre akustooptische Leistung wurde wie in Beispiel 1 bewertet, indem ein GaN-basierendes LED verwendet wurde, welches Licht mit einer Wellenlängen im Bereich von 360 nm bis 380 nm emittierte. Das hier verwendete LED besaß eine maximale Ausgabe von etwa 2 mW.
In diesem Fall betrug die Beugungseffizienz etwa 4% bis 15%, wie in Tabelle 3 gezeigt ist, wobei die Eingabeleistung eines RF-Signals 2 W ist. Der Grund, warum die Beugungseffizienz im Vergleich zu jener in Beispiel 1 abnimmt, ist erkennbar, indem die Wellenlänge des einfallenden Lichtes leicht länger und die Monochromatizität der Lichtquelle geringer war. Verwendet man Licht mit einer Leistung in diesem Bereich, wurde kein optischer Schaden gefunden, sogar in dem Fall der Verwendung eines herkömmlichen LN-Einkristalles, welcher nicht zu den für die vorliegende Erfindung geeigneten Materialien gehört.
Tabelle 3
Beispiel 3
Akustooptische Vorrichtungen wie jene, die in 1 gezeigt sind, wurden hergestellt und ihre akustooptische Leistung wurde bezüglich der vierten Oberwellen eines PAG-Lasers mit einer Wellenlänge von 266 nm bewertet. LN und MgO:LN übertragen kein UV-Licht mit einer Wellenlänge von 266 nm. Die Beugungseffizienz der akustooptischen Vorrichtungen, welche unter Verwendung des Li₂B₄O₇-Kristalls, des (GDY)₁Ca₄O(BO₃)₃-Kristalls und des CsLiB₆O₁₀-Kristalls erzeugt wurde, betrug 6 bis 8%, wie in Tabelle 4 gezeigt ist. Darüber hinaus wurde keine Störung in der Übertragung und dem Strahlenmuster gefunden, sogar nachdem diese akustooptischen Vorrichtungen mit UV-Licht mit einer Wellenlänge von 266 nm während 10 Stunden kontinuierlich bestrahlt wurden.
Tabelle 4
Bezüglich des (GdY)₁Ca₄O(BO₃)₃-Kristalls, im Falle der Verwendung von Licht mit einer Wellenlänge von 266 nm, wurde eine höhere Lichtdurchlässigkeit erhalten, wenn YCa₄O(BO₃)₃, in welchem die Lichtabsorption durch Gd reduziert ist oder eine Zusammensetzung, welche kaum Gd enthält, verwendet wurde.
Beispiel 4
Ein optisches Abbildungsgerät gemäß der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf 2 beschrieben. Licht, das aus der Lichtquelle 13 emittiert wird, tritt in eine UV-akustooptische Vorrichtung 11 ein. Bezugsziffer 14 bezeichnet einfallendes Licht. Die Grundkonfiguration der UV-akustooptischen Vorrichtung ist dieselbe wie jene, die in 1 gezeigt ist. Übertragenes bzw. durchgelassenes Licht 15 und gebeugtes Licht 16, das gemäß den von einer Antriebsschaltung 12 ausgesandten Signalen moduliert ist, verlässt die UV-akustooptische Vorrichtung 11. Im Allgemeinen wird das gebeugte Licht 16 verwendet, welches ein hohes Extinktionsverhältnis liefert (d.h. eine große Differenz zwischen einem Zustand, in dem Licht AN und einem Zustand, in dem Licht AUS ist). Nur das durchgelassene Licht 15 oder sowohl das durchgelassene Licht 15 und das gebeugte Licht 16 können jedoch abhängig von der beabsichtigten Verwendung benutzt werden. Das gebeugte Licht erreicht eine Abbildungsebene 17, um ein Bild oder eine Linie entsprechend den Signalen zu erzeugen, welche von der Antriebsschaltung 12 ausgesandt wurden.
Ein auf GaN basierender Halbleiterlaser (mit einer Wellenlänge von 380 nm und einer Leistung von 10 mW) wurde als die Lichtquelle 13 verwendet. Als Medium der akustooptischen Vorrichtung 11 wurde ein (GdY)₁Ca₄O(BO₃)₃-Kristall verwendet. Da die optische Leistung niedrig ist, kann er in diesem Fall beispielsweise als eine Lichtquelle eines Lasermikroskops oder einer Lichtquelle eines Laserdruckers verwendet werden. Wird er als die Lichtquelle eines Lasermikroskopes verwendet, kann ein kleinerer Brennpunkt gebildet werden und es kann eine verbesserte Auflösung erhalten werden, im Vergleich zu dem allgemeinen Fall, wo sichtbares Licht verwendet wird. Des Weiteren kann die Art eines Materiales durch Beobachtung der Fluoreszenz in der Abbildungsebene identifiziert werden (in diesem Fall einer Probenebene).
Bei seiner Verwendung als ein Laserdrucker, kann darüber hinaus ein Laserdrucker mit höherer Auflösung erhalten werden.
Beispiel 5
Ein optisches Abbildungsgerät gemäß dem vorliegenden Beispiel wird unter Bezugnahme auf 3 beschrieben. Aus einer Lichtquelle 13 ausgesandtes Licht tritt in eine UV-akustooptische Vorrichtung 11 ein. Bezugsziffer 14 bezeichnet einfallendes Licht. Übertragenes bzw. durchgelassenes Licht 15 und gebeugtes Licht 16, das durch aus einer Antriebsschaltung 12 ausgesandte Signale moduliert ist, verlassen die UV-akustooptische Vorrichtung 11. In diesem Fall, da das gebeugte Licht 16 verwendet wird, wird das durchgelassene Licht 15, welches in dieser Vorrichtung Streulicht ist, mit einem Strahlstopper 20 abgefangen. Das gebeugte Licht 16 wird durch einen beweglichen Spiegel 18 reflektiert, um auf einer Abbildungsebene 19 ein Bild zu erzeugen.
Bei diesem Beispiel werden dritte Oberwellen eines PAG-Lasers als die Lichtquelle verwendet und die durchschnittliche Leistung beträgt 0,5 W. Ein Polygonspiegel wurde als beweglicher Spiegel 18 verwendet. CsLiB₆O₁₀ wurde als akustooptisches Medium verwendet. In diesem Fall ist die mittlere Leistung der Lichtquelle 13 hoch und das Licht kann unter einem großen Winkel durch den beweglichen Spiegel 18 deflektiert werden. Daher kann sie beispielsweise zum Direktzeichnen auf einer Schalttafel oder als Lichtquelle für ein Laser-Display verwendet werden. Bei Verwendung als Vorrichtung zur Direktzeichnung auf einer Schalttafel, ist die Vorrichtung durch eine verbesserte Auflösung und reduzierten Kosten eines Photoresist als Photorezeptor gekennzeichnet.
Im Fall der Verwendung als Lichtquelle eines Laser-Displays, wenn Leuchtstoffe als Photorezeptoren, entsprechend rot, grün und blau auf die Abbildungsebene 19 angewendet werden, kann des Weiteren ein Laserdisplay erhalten werden, in welchem die Leuchtstoffe durch UV-Licht angeregt werden. Da der direkt auf ein Display projektierte Laserstrahl nicht gesehen wird, sondern die roten, grünen und blauen Lichter auf der Abbildungsebene 19 angeregter Leuchtstoffe gesehen werden, wird ein Fleckenrauschen, das ein Nachteil eines Laser-Displays ist, nicht erzeugt.
Wie oben beschrieben, kann gemäß dem vorliegenden Beispiel eine akustooptische Vorrichtung erhalten werden, welche UV-Licht mit einer Wellenlänge von 380 nm oder kürzer verwendet. Darüber hinaus kann eine UV-akustooptische Vorrichtung erhalten werden, in welcher weder optischer Schaden noch Laserschaden verursacht wird.
Die vorgenannten Ausführungsformen wurden unter Verwendung des Li₂B₄O₇-Kristalls, des (GdY)₁Ca₄O(BO₃)₃-Kristalls und des CsLiB₆O₁₀-Kristalls als verschiedene Oxidkristalle, welche Bor enthalten, beschrieben. Es ist jedoch zu verstehen, dass weitere Kristalle ebenfalls verwendet werden können, einschließlich LaCa₄O(BO₃)₃, LiB₃O₅, α-BaB₂O₄ und β-BaB₂O₄-Kristalle.
Des Weiteren wurde oben der akustooptische Modulator als ein Beispiel einer akustooptischen Vorrichtung beschrieben. Die akustooptische Vorrichtung kann jedoch als eine akustooptische Vorrichtung verwendet werden, welche Licht mit einer Wellenlänge von 380 nm oder kürzer verwendet, wie ein akustooptischer Lichtdeflektor, ein akustooptischer Filter, ein akustooptischer Frequenzverschieber und dergleichen.
Des Weiteren ist es für das optische Abbildungsgerät nicht immer erforderlich, ein besonderes Bild oder eine besondere Linie auf der Abbildungsebene zu bilden. Es kann als ein Gerät verwendet werden, wie beispielsweise ein Lasermikroskop, bei welchem die gesamte Abbildungsebene bestrahlt wird.

Claims

UV-akustooptische Vorrichtung vom übertragenden Typ, umfassend: einen Eingangsteil für Radiofrequenzsignale (1) zur Erzeugung eines Radiofrequenzsignals; eine Transducereinheit (2), welche dazu angeordnet ist, das Radiofrequenzsignal in eine mechanische Schwingung umzuwandeln; und einen akustooptischen Kristallkörper (3), dessen Refraktionsindex gemäß der mechanischen Schwingung variiert, worin der akustooptische Kristallkörper (3) erste und zweite Oberflächen aufweist, die einander gegenüberliegen, die Transducereinheit (2) zur Erzeugung akustooptischer Volumenwellen in dem akustooptischen Kristallkörper (3) angeordnet ist und der akustooptische Kristallkörper (3) zur Diffraktion des Lichtes, welches in die erste Oberfläche eintritt und die zweite Oberfläche verlässt, angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der akustooptische Kristallkörper (3) aus einem Oxideinkristall gebildet ist, welcher wenigstens Bor als eine Komponente seiner Einheitszelle enthält und der akustooptische Kristallkörper (3) für Licht durchlässig ist, welches eine Wellenlänge von 380 nm oder kürzer und länger als eine Absorptionskante des akustooptischen Kristallkörpers (3) aufweist.
UV-akustooptische Vorrichtung gemäß Anspruch 1, worin der Oxideinkristall wenigstens ein Alkalimetall oder ein Erdalkalimetall als Komponente seiner Einheitszelle enthält.
UV-akustooptische Vorrichtung gemäß Anspruch 1 und 2, worin der Oxideinkristall, welcher wenigstens Bor als eine Komponente seiner Einheitszelle enthält, wenigstens ein Einkristall ist, der aus der Gruppe ausgewählt ist, die Li₂B₄O₇, CsLiB₆O₁₀, LaCa₄O(BO₃)₃, LiB₃O₅, α-BaB₂O₄ und β-BaB₂O₄ umfasst.
UV-akustooptische Vorrichtung gemäß den Ansprüchen 1 bis 3, worin der Oxideinkristall des Weiteren ein Seltenerdeelement als eine Komponente seiner Einheitszelle enthält.
UV-akustooptische Vorrichtung gemäß Anspruch 4, worin der Oxideinkristall, welcher ein Seltenerdeelement als eine Komponente seiner Einheitszelle enthält, wenigstens ein Einkristall ist, welcher aus der Gruppe ausgewählt ist, die (GdY)₁Ca₄O(BO₃)₃ und YCa₄O(BO₃)₃ umfasst.
UV-akustooptische Vorrichtung gemäß den Ansprüchen 1 bis 5, worin wenigstens ein Teil des akustooptischen Kristallkörpers (3) des Weiteren mit einer hoch wärmeleitenden Schicht (10) bedeckt ist.
UV-akustooptische Vorrichtung gemäß Anspruch 6, worin die hoch wärmeleitende Schicht (10) eine Graphitschicht ist.
Optisches Abbildungssystem, umfassend die UV-akustooptische Vorrichtung vom übertragenden Typ gemäß den Ansprüchen 1 bis 7; eine Lichtquelle (13) zur Emission von Licht mit einer Wellenlänge im Bereich von 160 nm bis 380 nm; eine Antriebsschaltung (12); und eine Abbildungsebene (17, 19), auf welcher Licht, das durch die UV-akustooptische Vorrichtung gebeugt wurde, ein Bild erzeugt.
Optisches Abbildungssystem gemäß Anspruch 8, welches des Weiteren einen bewegbaren Spiegel (18) zur Ausbildung eines Bildes auf der Abbildungsebene (19) mit dem Licht, das durch die UV-akustooptische Vorrichtung (11) gebeugt wurde, umfasst, wobei der bewegbare Spiegel (18) zwischen der UV-akustooptischen Vorrichtung (3) und der Abbildungsebene (19) angeordnet ist.
Optisches Abbildungssystem gemäß den Ansprüchen 8 bis 9, welches des Weiteren eine Strahlsperre (20) zur Abschirmung von Licht umfasst, das durch die UV-akustooptische Vorrichtung (11) hindurchgetreten ist, wobei die Strahlsperre auf einer Seite angeordnet ist, auf welcher sich das durch die UV-akustooptische Vorrichtung (11) nicht gebeugte Licht bewegt.
Optisches Abbildungssystem gemäß den Ansprüche 8 bis 10, worin die Abbildungsebene ein Fotorezeptor ist.
Optisches Abbildungssystem gemäß Anspruch 11, worin Leuchtstoffe als die Fotorezeptoren für die Abbildungsebene verwendet werden.
Optisches Abbildungssystem gemäß Anspruch 12, worin Leuchtstoffe, entsprechend rot, grün und blau als die Fotorezeptoren für die Abbildungsebene verwendet werden.
Verfahren zur Beugung von ultraviolettem Licht durch die UV-akustooptische Vorrichtung vom übertragenden Typ gemäß Anspruch 1, umfassend das Ermöglichen, dass ultraviolettes Licht mit einer Wellenlänge im Bereich von 160 nm bis 380 nm in den akustooptischen Kristallkörper (3) eintritt und Anwenden einer Radiofrequenz auf den Radiofrequenzsignal-Eingangsteil (1), so dass das ultraviolette Licht gebeugt wird.