DE3131227A1

DE3131227A1 - Electrically drivable optical modulator

Info

Publication number: DE3131227A1
Application number: DE19813131227
Authority: DE
Inventors: Kurt 2000 Hamburg Eichweber
Original assignee: Precitronic Gesellschaft fuer Feinmechanik und Electronic mbH
Current assignee: Precitronic Gesellschaft fuer Feinmechanik und Electronic mbH
Priority date: 1981-08-06
Filing date: 1981-08-06
Publication date: 1983-02-24
Also published as: DE3131227C2

Abstract

An electrooptical modulator consists of a reflector having a reflecting flexible diaphragm, e.g. made from metallised electret foil, which is supported in matrix fashion and has therebetween non-supported areas which can be deflected into a configuration, which reflects the incident radiation in a scattered manner, by generating an electrostatic field in time with a modulation signal, with the result that the intensity of the reflected bundle of radiation is modulated. The reflector is preferably arranged in a parallel optical beam path together with filters or diaphragms which intercept radiation reflected in a scattered fashion. The modulator is suitable in principle for optical radiation of any wavelength, as well as for radiation in the submillimetre range, can be designed with a large area, and can be operated at a high modulation frequency or high bit rates and with a high modulation efficiency.

Description

Elektrisch ansteuerbarer optischer Modulator Electrically controllable optical modulator

Beschreibung Die Erfindung betrifft einen elektrisch ansteuerbaren optischen Modulator zur Intensitätsmodulation eines Strahlungsbündels in Abhängigkeit von einem angelegten Modulationssignal. Description The invention relates to an electrically controllable optical modulator for intensity modulation of a radiation beam as a function from an applied modulation signal.

Optische Modulatoren bestehen im einfachsten Fall aus einem mechanisch betriebenen, elektrisch ansteuerbaren optischen Verschluß. Die Trägheit solcher Verschlüsse beschränkt jedoch die Anwendungsmöglichkeiten erheblich und läßt viele Betriebsarten der Modulation, zum Beispiel PPM-Mode, Pulsfrequenzmodulation, Pulsdeltamodulation etc. insbesondere mit höheren Frequenzen oder Bit-Raten bzw. kürzere Zeiten nicht zu. In the simplest case, optical modulators consist of a mechanical one operated, electrically controllable optical shutter. The indolence of such Locks limited however, the application possibilities are considerable and allows many modes of modulation, for example PPM mode, pulse frequency modulation, Pulse delta modulation etc. especially with higher frequencies or bit rates or shorter times not too.

Ferner sind elektrooptische Modulatoren bekannt, bei denen durch Erz augen bestimmter Volumeneffekte das Licht beim Durchtritt Schwächungen, Beugungen oder Polarisationsänderungen ausgesetzt ist. Hierzu gehören Bragg-Zellen, Mischkristalle, wie z. B. ADP und KDP, Ferrokeramika, z. B. PLZT, Flüssigkristallanordnungen und dergleichen. Mischkristalle wie ADP und KDP haben insbesondere den Nachteil der Beschränkung auf kleine Einfalls- oder Durchtrittswinkel, sowie hohe Absorption. Ferrokeramika wie PLZT sind kompliziert in der Ansteuerung, langsam und von geringem Wirkungsgrad. FlUssigkristallmodulatoren sind sehr langsam. Allen diesen Volumeneffekt-Modulatoren ist gemeinsam, daß aufgrund ihrer hohen Kapazität ein hoher Blindstrom schaltungstechnisch beherrscht werden muB. Die Modulationsrate ist begrenzt, und starke Temperaturabhängigkeit der Transmissionsrate begrenzt die Einsatzmöglichkeiten erheblich. Sie sind darüber hinaus teuer, schwierig normiert produzierbar, empfindlich und kompliziert in der Bearbeitung und haben einen erheblichen Lichtverlust bei Transmission. Bekannt sind auch elektroakustische Modulatoren mit Oberflächeneffekt oder Transmissionseffekt. Diese teilen weitgehend die Nachteile der vorgenannten Modulatoren, insbesondere hinsichtlich der Empfindlichkeit, der Transmissionsverluste sowie auch einer kleinen Apertur und untauglichen Öffnungsverhältnissen. Allen vorgenannten, in Transmission arbeitenden Modulatoren ist ferner der Nachteil gemeinsam, daß sie Jeweils nur für einen kleinen Wellenbereich der optischen Strahlung einsetzbar sind und daß ferner die Herstellung relativ großflächiger Modulatoren entweder unmöglich oder außerordentlich teuer ist. Furthermore, electro-optical modulators are known in which by Ore eye certain volume effects the light when passing through weakening, diffraction or is exposed to changes in polarization. These include Bragg cells, mixed crystals, such as B. ADP and KDP, ferroceramics, e.g. B. PLZT, liquid crystal arrays and like that. Mixed crystals such as ADP and KDP have the particular disadvantage of Restriction to small angles of incidence or passage, as well as high absorption. Ferroceramics like PLZT are complicated to control, slow and of little use Efficiency. Liquid crystal modulators are very slow. All of these volume effect modulators has in common that, due to their high capacity, a high reactive current in terms of circuitry must be mastered. The modulation rate is limited and it is strongly temperature dependent the transmission rate limits the application possibilities considerably. You are about it In addition, expensive, difficult to produce in a standardized manner, sensitive and complicated in terms of the Machining and have a significant loss of light in transmission. Are known also electroacoustic modulators with surface effect or transmission effect. These largely share the disadvantages the aforementioned modulators, especially with regard to the sensitivity, the transmission losses as well a small aperture and unsuitable aperture ratios. All of the above, Modulators working in transmission also have the disadvantage that they Can only be used for a small wave range of the optical radiation and that the manufacture of relatively large-area modulators is either impossible or is extremely expensive.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen optischen Modulator mit Eignung für insbesondere digitale optische Datenmodulation zu schaffen, der die vorerwähnten Nachteile nicht aufweist, bei hohen Modulationsfrequenzen, geringer Leistungsaufnahme und hohem Modulationsgrad eingesetzt werden kann, großflächig herstellbar ist und im Prinzip für beliebige Frequenzbereiche der zu modulierenden Strahlung eingesetzt bzw. angepaßt werden kann. The invention is based on the object of an optical modulator with suitability for, in particular, digital optical data modulation, the does not have the aforementioned disadvantages, lower at high modulation frequencies Power consumption and high degree of modulation can be used over a large area can be produced and in principle for any frequency ranges to be modulated Radiation can be used or adapted.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen optischen Modulator, der gekennzeichnet ist durch eine das Strahlungsbündel reflektierende Reflexionsfläche, die aus einem flexiblen Material besteht, eine auf der Rückseite der Reflexionsfläche angeordnete Abstützung, die die Reflexionsfläche nur an regelmäßig verteilten Flächenbereichen abstützt und dazwischenliegende Flächenbereiche unabgestützt läßt, und eine mit dem Modulationssignal beaufschlagbare Auslenk- einrichtung zum Ausüben einer Auslenkkraft auf die nicht abgestützten Flächenbereiche der Reflexionsfläche derart, daß diese in eine Konfiguration auslenkbar sind, in der sie eine Streureflexion des Strahlungsbündels bewirken. This object is achieved according to the invention by an optical modulator, which is characterized by a reflective surface reflecting the radiation beam, which consists of a flexible material, one on the back of the reflective surface arranged support that the reflective surface only on regularly distributed surface areas supports and leaves intervening surface areas unsupported, and one with the modulation signal loadable deflection facility for Exerting a deflection force on the unsupported surface areas of the reflection surface such that these are deflectable into a configuration in which they have a scattered reflection of the radiation beam.

Die Reflexionsfläche besteht vorzugsweise aus einer Membran, die auf eine mit parallelen oder sich kreuzenden Nuten versehene Abstützplatte gelegt ist, so daß sie von den zwischen den Nuten verbleibenden Rippen oder Stiften nur auf einem kleinen Teil ihrer Gesamtfläche abgestützt und in den übrigen Teilen auslenkbar ist. The reflective surface preferably consists of a membrane that placed on a support plate provided with parallel or intersecting grooves is so that they only from the ribs or pins remaining between the grooves supported on a small part of its total area and deflectable in the remaining parts is.

Manerhält auf diese Weise einen optischen Oberflächenmodulator, der frei ist von den mit den Transmissionseffekten der üblichen Modulatoren verbundenen Nachteilen. Der Modulationsgrad des erfindungsgemäßen Modulators wird bestimmt durch das Verhältnis der Gesamtfläche der abgestützten, nicht auslenkbaren Flächenbereiche zu den freien, auslenkbaren Flächenbereichen der Membran sowie durch die mittels der Auslenkung erzeugbare Amplitude der konkaven oder auch konvexen Auslenkung dieser Flächenbereiche. In this way one obtains an optical surface modulator which is free from those associated with the transmission effects of conventional modulators Disadvantages. The degree of modulation of the modulator according to the invention is determined by the ratio of the total area of the supported, non-deflectable areas to the free, deflectable surface areas of the membrane and through the means the deflection can be generated amplitude of the concave or convex deflection of this Areas.

Die Auslenkung wird vorzugsweise bewirkt durch Erzeugen. The deflection is preferably brought about by generating.

eines mit der Membran in Wechselwirkung tretenden elektrostatischen Feldes. Hierzu können auf der Abstützung unterhalb der auslenkbaren Flächenbereiche der Membran angeordnete Leiterbahnen oder Leiterpunkte vorgesehen sein, die mit dem Mo- dulationssignal beaufschlagt werden. Ein Gegensignal kann an die reflektierende Metallschicht der Membran selbst oder an eine oberhalb der Membran angeordnete transparente Platte mit zusätzlichen Leiterbahnen angelegt werden. Zur Erzielung eines optimalen Auslenkeffektes werden die Leiterbahnen oder -punkte vorzugsweise so gestaltet, daß sie ein möglichst inhomogenes elektrostatisches Feld erzeugen. Ferner ist es vorteilhaft, wenn die Membran aus einem dielektrischen Material mit möglichst hoher Polarisierbarkeit besteht. Ein besonders geeignetes Material ist eine Folie aus möglichst temperaturstabilem Kunststoffmaterial, insbesondere mit Elektreteigenschaften bzw. Vorpolarisation.an electrostatic one interacting with the membrane Field. For this purpose, on the support below the deflectable surface areas the membrane arranged conductor tracks or conductor points can be provided with the mon dulation signal are applied. A counter-signal can to the reflective metal layer of the membrane itself or to one above the Membrane arranged transparent plate with additional conductor tracks can be applied. The conductor tracks or points are used to achieve an optimal deflection effect preferably designed so that they have an electrostatic field that is as inhomogeneous as possible produce. It is also advantageous if the membrane is made of a dielectric material with the highest possible polarizability. A particularly suitable material is a film made of plastic material that is as temperature-stable as possible, in particular with electret properties or pre-polarization.

Die Abstände zwischen den abgestützten bzw. nicht abgestützten Flächenbereichen werden vorzugsweise möglichst klein gehalten, typischerweise im Bereich von 1 mm oder kleiner. The distances between the supported and unsupported areas are preferably kept as small as possible, typically in the region of 1 mm or smaller.

Ebenso wird die Tiefe der Nuten oder Zellen unter den nicht abgestützten Flächenbereichen der Membran vorzugsweise gering gehalten, zum Beispiel kleiner als 0,5 mm. Abstützplatten mit von sich kreuzenden Nutenscharen gebildeten Abstützvorrichtungen in derartigen Dimensionen können zum Beispiel hergestellt werden durch Anwendung der bekannten Photo-Masken-Ätztechnik auf eine Platte aus Glaskeramik, Kunststoff, Metall od. dgl. oder z. B. auch durch Pressen eines derartigen Werkstoffs. Nach einem derartigen Verfahren können auch die Leiterbahnen oder -punkte in den Nuten ausgebildet werden.Likewise, the depth of the grooves or cells will be below the unsupported Surface areas of the membrane are preferably kept small, for example smaller than 0.5mm. Support plates with support devices formed by intersecting groups of grooves in such dimensions can be made, for example, by application the well-known photo mask etching technique on a plate made of glass ceramic, plastic, Metal od. The like. Or z. B. also by pressing such a material. To Such a method can also be used for the conductor tracks or points in the grooves be formed.

Die Größe und die Abstände der die Membran abstützenden Vorspringe bzw. die Weite der dazwischenverbleibenden freien Felder bestimmen in Verbindung mit den Membraneigenschaften und der Stärke des rechtwinklig zur Membran kurz- oder langzeitig angelegten elektrischen Feldes sowohl die erreichbare Auslenkung der Membran und damit den Streueffekt,als auch die erreichbare Frequenz der Modulation. The size and spacing of the protrusions supporting the membrane or determine the width of the remaining free fields in connection with the membrane properties and the thickness of the perpendicular to the membrane short or Long-term applied electric field both the achievable deflection of the Membrane and thus the scattering effect, as well as the achievable frequency of the modulation.

Die Reflexionsfläche wird vorzugsweise angeordnet in einem mit optischen Mitteln parallel gerichteten Strahlungs gang des Strahlungsbündels. Hinter und ggf. auch vor der Reflexionsfläche könnnen geeignete Blenden oder auch Filter, wie zum Beispiel sogenannte Kanalplatten, angeordnet sein, um von der Parallelität abweichende Streulichtanteile herauszufiltern Der erflndungsgemEBe Modulator kann auch so ausgestaltet sein, daß seine einzelnen Flächenbereiche selektiv und unterschiedlich ansteuerbar sind, derart, daß eine über den Gesamtquerschnitt des Strahlungsbündels unterschiedliche Modulation erzeugt wird. The reflective surface is preferably arranged in a with optical Means parallel radiation path of the radiation beam. Behind and possibly Suitable diaphragms or filters, such as for Example of so-called channel plates, arranged to deviate from parallelism To filter out scattered light components The modulator according to the invention can also be designed in this way be that its individual surface areas can be controlled selectively and differently are in such a way that one over the total cross section of the radiation beam different Modulation is generated.

Gemäß einer anderen Ausführungsform können im Strahlengang auch zwei oder mehrere erfindungsgemäß ausgebildete Reflexionsflächen derart angeordnet sein, daß die Strahlung von innen nacheinander reflektiert wird. Hierdurch läßt sich der Modulationseffekt verstärken bzw. According to another embodiment, two can also be in the beam path or several reflective surfaces designed according to the invention can be arranged in such a way that that the radiation is reflected from the inside one after the other. This allows the Increase or decrease the modulation effect

verfeinern. Die Auslenksignale können an die Reflexionsflächen entweder gleichzeitig und parallel angelenkt werden, so daß der Modulationsgrad verstärkt wird, d. h.refine. The deflection signals can either be sent to the reflection surfaces be articulated simultaneously and in parallel, so that the degree of modulation is amplified will, d. H.

Strahlungsanteile, die vom ersten Modulator noch unzureichend gestreut worden sind, werden vom zweiten oder dritten Modulator aus dem Strahlengang herausgestreut werden. Eine andere Möglichkeit besteht darin, die Auslenksignale in unterschiedlicher Weise bzw. ungleichzeitig den Reflexionsflächen zuzuleiten. Hierdurch kann z. B.Radiation components that are still insufficiently scattered by the first modulator are scattered out of the beam path by the second or third modulator will. Another possibility is to have the deflection signals in different Way or at the same time to lead to the reflective surfaces. This z. B.

mit der Gesamtanordnung eine höhere Modulationsfrequenz oder Bit-Rate erzielt werden, als dies mit einem einzelnen Modulator möglich wäre.with the overall arrangement a higher modulation frequency or bit rate can be achieved than would be possible with a single modulator.

Weitere vorteilhafte Merkmale des erfindungsgemäßen Modulators ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen, sowie aus den Patentansprüchen. Further advantageous features of the modulator according to the invention result from the following description of exemplary embodiments, as well as from the Claims.

Für den erfindungsgemäßen optischen Modulator gibt es zahlreiche vorteilhafte Anwendungen in der Nachrichtentechnik sowie in anderen Bereichen der Technik und Physik. So kann zum Beispiel die Ansteuerung von Lichtleitfaserstrecken oder deren Abschaltung und Umschaltung bewirkt werden. There are many for the optical modulator of the present invention advantageous applications in communications engineering as well as in other areas of the Technology and physics. For example, the control of fiber optic lines can be used or their shutdown and switchover can be effected.

Durch mehr oder minder großen Streueffekt lassen sich kurze Reichweiten mir Breitenwirkung oder große Reichweiten durch parallele Strahlung erzeugen. Im Regelkreis geschaltet mit einer Meßeinrichtung für die zum Beispiel von einem Laser erzeugte optische Leistung läßt sich die Leistungsdichte für den Leistungstransfer von Laser-Nachrichtenstrecken regulieren und zum Beispiel mit einer einzigen Laserlichtquelle eine erhebliche Nachrichtendichte durch serielle Ansteuerung ereichen.Short ranges can be achieved through a more or less large scattering effect Generate a broad effect or large ranges through parallel radiation. in the Control circuit switched with a measuring device for, for example, a laser generated optical power can be the power density for power transfer of laser communication lines and, for example, with a single laser light source achieve a considerable density of messages through serial control.

Eine der Hauptvoteile des modulators liegt in der Unabbängigkeit von der benutzten Lichtwellenlänge. Insbesondere ist der Modulator auch für elektromagnetische Strahlung im Submillimeter-Bereich der Höchstfrequenz tauglich. One of the main advantages of the modulator is its independence of the light wavelength used. In particular, the modulator is also suitable for electromagnetic Radiation in the sub-millimeter range of the maximum frequency suitable.

Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Embodiments of the invention are explained in more detail with reference to the drawings explained.

Fig, 1 zeigt stark vergrößert einen Teilschnitt durch einen Medulator gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung. Fig. 1 shows, greatly enlarged, a partial section through a medulator according to a first embodiment of the invention.

Fig. 2 zeigt eine schematische Draufsicht auf den Modulator gemäß Fig. 1; Fig. 3 zeigen ebenfalls stark vergrößert einen Teilschnitt und 4 und eine Draufsicht auf einen Modulator gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung; Fig. 5 zeigt eine Teilansicht der Abstützplatte des Modulators; Fig. 6 zeigt eine stark vergrößerte Schnittdarstellung mit verschiedenen anderen alternativen Ausführungsformen des Modulators; Fig. 7 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt aus einer weiteren Ausführungsform; Fig. 8 zeigt eine schematische Darstellung der Anordung des erfindungsgemäßen Modulators in einem optischen Strahlengang; Fig. 9 zeigt eine andere Ausführungsform eines Strahlengangs mit einem erfindungsgemäßen Modulator; Fig. 10 zeigt eine Ausführungsform mit zwei Reflexionsflächen; Fig. 11 zeigt die Anwendung des erfindungsgemäßen Modulators in Verbindung mit einem Retoreflektor; Fig, 12 zeigt einen aus erfindungsgemäßen Modulatoren zusammengestellten Retorefektor Bei dem in Fig.1 und 2 dargestellten optischen Modulator 1 ist eine flexible Membran 3 vorgesehen, die eine spiegelnde oberfläche bildet, so daß ein parallel einfallendes Strahlungsbündel 5 ebenso parallel als Strahlungsbündel 7 wieder reflektiert wird Die Membran 5 besteht entweder aus einer hinreichend dünnen und flexiblen Metallfolie oder vorzugsweise aus einem dielektrischen Material. s0 Be auch mit Elektreteigenschaften, welches an der Oberseite mit einer leitfähigen spiegelnden Schicht9 z. Bo durch Bedamp fung. versehen ist.FIG. 2 shows a schematic plan view of the modulator according to FIG Fig. 1; Fig. 3 show also greatly enlarged a partial section and 4 and a Top view of a modulator according to another embodiment of the invention; Fig. 5 shows a partial view of the support plate of the modulator; Fig. 6 shows a greatly enlarged sectional view with various other alternative embodiments the modulator; 7 shows an enlarged section from a further embodiment; 8 shows a schematic representation of the arrangement of the modulator according to the invention in an optical beam path; Fig. 9 shows another embodiment of one Beam path with a modulator according to the invention; Fig. 10 shows an embodiment with two reflective surfaces; 11 shows the application of the modulator according to the invention in connection with a retoreflector; Fig. 12 shows one off modulators according to the invention assembled retorefector In the case of the in Fig.1 and 2 illustrated optical modulator 1, a flexible membrane 3 is provided which forms a reflective surface, so that a parallel incident beam of radiation 5 is also reflected again in parallel as the radiation beam 7. The membrane 5 consists either from a sufficiently thin and flexible metal foil or preferably made of a dielectric material. s0 Be also with electret properties, which on the top with a conductive reflective layer9 z. Bo by steaming. is provided.

Die Membran 3 ist abgestützt durch eine Abstützplatte 9, die eine Vielzahl von Nuten 11 aufweist, zwischen denen Stützrippen 13 stehen bleiben, die die Membran 3 abstützen. The membrane 3 is supported by a support plate 9, the one Has a plurality of grooves 11, between which support ribs 13 remain, the support the membrane 3.

Die Nuten 11 bilden Zellen, die von der Membran frei über spannt werden. In den sind Leiterbahnen 15 angeordnet-Durch ein Ansteuergerät 17 kann eine zum Beispiel nach einem gewünschten Modulationscode getaktete Steuerspannung einerseits an die leiterbahnen 15 und andererseits an die Metallschicht der Membran 3 angelegt werden0 Hierdurch entsteht in den Nuten oder Zellen 91 ein elektromagnetisches Feld, und die entstehenden Kräfte bewirken eine Auslenkung der Membran 3 in die Nuten 11 hinein, wie bei 3' gestrichelt angedeutet. Das auf diese ausgelenkten Membranbereiche 3' auftreffende Licht des parallelen Lichtbündels 5 wird in unter-Schiedlichen Richtungen strereflektiert, wie bei 7' angedeute, so daß wesentliche Teile des Lichtes aus dem parallelen Verlauf herausgelenkt werden und sich als entsprechender Intensitätsverlust des parallelen Lichtbündels bemerkbar machen. Auf diese Weise ist eine Intensitätsmodulation des Lichtbündels durchführbar.The grooves 11 form cells that are spanned freely by the membrane. In the conductor tracks 15 are arranged - By a control device 17 can be used for Example control voltage clocked according to a desired modulation code on the one hand applied to the conductor tracks 15 and, on the other hand, to the metal layer of the membrane 3 become0 This creates an electromagnetic field in the grooves or cells 91, and the resulting forces cause the membrane 3 to deflect into the grooves 11 into it, as indicated by dashed lines at 3 '. That on these deflected membrane areas 3 'incident light of the parallel light beam 5 is in different directions stereflektiert, as indicated at 7 ', so that essential parts of the light from the parallel Course are diverted and found to be appropriate Make the loss of intensity of the parallel light beam noticeable. In this way an intensity modulation of the light beam can be carried out.

Die Ausführungsform nach Fig. 3 und 4 unterscheidet sich von der nach Fig. 1 und 2 nur dadurch, daß anstelle von parallelen Nuten gekreuzte Nuten in der Stützplatte 9 vorgesehen sind, so daß die Membran 3 nur punktweise von verbleibenden stiftförmigen Vorsprüngen oder Stützpfeilern 19 abgestützt ist. Um diese StUtzpfeiler 19 herum ist die ganze vertiefte Oberfläche der Stützplatte 9 mit einer metallischen Schicht 21 versehen. Zwischen dieser und der Metallschicht der Membran 3 wird mittels des Ansteuergeräts 17 das Modulationssignal angelegt. Das Verhältnis der abgestützten zu den auslenkbaren Flächenbereichen der Membran 3 ist bei der Ausführungsforin nach Fig. 3 und 4 größer als bei der Ausführungsform nach Fig. 1 und 2, und die Streuung des Lichtes an den ausgelenkten Membranbereichen 3' erfolgt in zwei Dimensionen. Insgesamt läßt sich daher mit dieser Ausführungsform eine wirksamere Modulation, das heißt ein höherer Modulationsgrad erreichen. The embodiment of FIGS. 3 and 4 differs from that 1 and 2 only in that instead of parallel grooves, crossed grooves are provided in the support plate 9, so that the membrane 3 is only pointwise from remaining pin-shaped projections or pillars 19 is supported. Around these pillars 19 around the whole recessed surface of the support plate 9 is covered with a metallic one Layer 21 provided. Between this and the metal layer of the membrane 3 is means of the control device 17, the modulation signal is applied. The ratio of the propped to the deflectable surface areas of the membrane 3 is in the embodiment 3 and 4 larger than in the embodiment of FIGS. 1 and 2, and the The light is scattered at the deflected membrane areas 3 'in two dimensions. Overall, a more effective modulation can therefore be achieved with this embodiment, that is, achieve a higher degree of modulation.

Die Stützplatte 9 kann aus Glas oder Glaskeramik, aber auch aus einem metallischen Werkstoff oder einem zum Beispiel spritzfähigen Kunststoff bestehen. Das Oberflächenrelief mit den Nuten und den Stützrippen oder -pfeilern kann entweder durch einen Formungsvorgang mit Spritzen oder Pressen, oder vorzugsweise durch photochemische Bearbeitung entsprechend der bekannten Photomasken Ätztechnik hergestellt werden. Insbesondere auf diese Weise kann man die Abmessungen der gebildeten Stützvorsprünge und dazwischenliegenden Zellen sehr klein wählen. Der erreichbare Modulationsgrad wird maßgeblich mitbestimmt durch das Flächenverhältnis der- Stützvorsprünge zur Gesamtfläche0 Vorzugsweise wird man die Platte, wie in Fig. 5 angedeutet, mit einem system von sehr feinen, sich kreuzenden Nuten mit gegenseitigen Abständen von weninger als 1 mm und einer Tiefe von typischerweise weniger als 0p5 mm versehen, wobei die dazwischen stehenbleibenden Stützpfeiler, zo Bo bei quadratischer Form eine Seitenlänge von nur 0,1 bis 0,2 mm oder auch weniger haben können. The support plate 9 can be made of glass or glass ceramic, but also from a metallic material or a plastic that can be injected, for example. The surface relief with the grooves and the supporting ribs or pillars can either by a molding process by injection or pressing, or preferably by photochemical Machining according to the known photo mask etching technology can be produced. In particular in this way one can determine the dimensions of the support projections formed and choose cells in between to be very small. The achievable degree of modulation is largely determined by the area ratio of the support projections to Total area0 Preferably, as indicated in Fig. 5, the plate will be with a system of very fine, intersecting grooves with a mutual spacing of less than one another than 1 mm and a depth of typically less than 0p5 mm, the Support pillars standing in between, zo Bo one side length in the case of a square shape from only 0.1 to 0.2 mm or even less.

Abweichend von den in den Zeichnungen nur als schematische Beispiele dargestellten Oberflächenmustern können auch andere Formen der Stützvorsprünge bzw. der dazwischen gebildeten Zellen vorgesehen werden, z. B. hexagonale Formen oder sowie Anordung in einer z. B. hexagonalen Matrix. auch runde Querschnitte der Stützpfeiler. Vorteilhaft ist es, wenn die an der Membran 3 anliegenden Oberflächen der Stützvorsprünge plan poliert werden. Deviating from the ones in the drawings only as schematic examples surface patterns shown can also have other shapes of the support projections or of the cells formed therebetween, e.g. B. hexagonal shapes or and arrangement in a z. B. hexagonal matrix. also round cross-sections of the supporting pillars. It is advantageous if the surfaces of the support projections that are in contact with the membrane 3 be polished flat.

Bei der in Fig. 6 in noch stärker vergrößertem Maßstab schematisch dargestellen Variante ist die Stützplatte 9 ebenfalls mit pfeiler- oder warzenförmigen Stützvorsprüngen 19 versehen, auf denen die reflektierende Membran 3 abgestützt ist. Zwischen den Stützpfeilern 19 erstrecken sich zueinander parallele Leiterbahnen senkrecht zur Zeichenebene die die verschiedenen in Fig. 6 nur beispielsweise dargestellten Querschnittsformen haben können, insbesondere flach wie bei 15a, konkav gekrümmt wie bei 15b, konvex gekrümmt wi bei 15c oder in Tellerform wei bei 15d. Bei 15d und 15c kann es sich auch um nur punkt- oder stiftförmige Elektroden handeln, die durch die Stützplatte 9 hindurchgeführt und an deren Rückseite mit Leiterbahnen 15e, 15f verbunden sind. Brei tere bzw. konkave Formen sind dann zu bevorzugen, wenn Spitzenentladungen zur Folie vermieden werden sollen. In the in Fig. 6 in an even more enlarged scale schematically The variant shown is the support plate 9 also with pillar or wart-shaped support projections 19 are provided on which the reflective membrane 3 is supported. Between the support pillars 19 extend parallel to each other Conductor tracks perpendicular to the plane of the drawing are the different ones in FIG. 6 only for example may have cross-sectional shapes shown, in particular flat as at 15a, concave curved like at 15b, convex curved like at 15c or in the form of a plate like at 15d. 15d and 15c can also be only point or pin-shaped electrodes, which passed through the support plate 9 and on the rear side with conductor tracks 15e, 15f are connected. Broader or concave shapes are to be preferred if peak discharges to the foil are to be avoided.

Oberhalb der reflektierenden Membran 3 erstreckt sich mit einem kleinen Abstand eine transparente Platte 23, die an ihrer der Membran 3 zugewendeten Unterseiteeine leitfähige Schicht 25 trägt, die so ausgebildet ist, daß sie den Durchtritt der optischen Strahlung nicht oder nur wenig behindert Es kann sich entweder um eine sehr dünne, noch hinreichend lichtdurchlässige aufgedampfte Metallschicht handeln, oder um eine Schar von entweder sehr schmalen, zwischen sich hinreichend breite Zwischenräume lassenden Leiterbahnen oder vorzugsweise von transparenten Leiterbahnen aus z. B. Above the reflective membrane 3 extends with a small Distance a transparent plate 23, which is on its underside facing the membrane 3 carries conductive layer 25, which is designed so that it allows the passage of the optical radiation not or only slightly obstructed It can either be a act very thin, still sufficiently translucent, vapor-deposited metal layer, or by a group of either very narrow ones, sufficiently wide between them Interconnects leaving spaces or preferably of transparent conductor paths from z. B.

Indiumoxid, die z. B. quer zu den Leiterbahnen der Stützplatte 9, also parallel zur Zeichenebene verlaufen können.Indium oxide, e.g. B. transversely to the conductor tracks of the support plate 9, so can run parallel to the plane of the drawing.

Mittels der Ansteuervorrichtung 17 wird das elektrische Modulationssignal zwischen die Leiterbahnen der Stützplatte 9 und die Leiterbahnen oder Leiterschicht 25 der transparenten Platte 23 angelegt0 Die Querschnitte der Leiterbahnen der Stützplatte 9 sind vorzugsweise so gestaltetn daß zwischen ihnen und der transparenten Platte 25 ein möglichst inhomogenes elektrostatisches Feld beim Anlegen des Modulationsisgnals gebildet wird so daß man eine möglichst starke Auslenkung der Membran 3 erhält. The electrical modulation signal is generated by means of the control device 17 between the conductor tracks of the support plate 9 and the conductor tracks or conductor layer 25 of the transparent plate 23 applied0 The cross-sections of the conductor tracks of the support plate 9 are preferably designed so that between them and the transparent plate 25 an electrostatic field that is as inhomogeneous as possible when applying the modulation signal is formed so that the greatest possible deflection of the membrane 3 is obtained.

Die ganze Einheit kann von einem vakuumdichten Gehäuse 27 umgeben sein9 und der freie Raum unter und oberhalb der Membran 3 kann teilweise evakuiert und/oder mit einem Gas von geringer Reynoldzahl gefüllt sein. The entire unit can be surrounded by a vacuum-tight housing 27 9 and the free space below and above the membrane 3 can be partially evacuated and / or be filled with a gas with a low Reynolds number.

Fig. 7 zeigt in sehr starker Vergrößerung einen Ausschnitt aus der Stützplatte 9 mit Stützvorsprüngen 19 und Leiterbahnen 21 und der darüber verlaufenden Folie 3, die durch die Ansteuersignale zu konkaver Konfiguration 3 auslenkbar ist0 Der Streue:ffekt für die Strahlung wird im wesentlichen von den geneigten Flankenbereichen der konkaven Form 39 ausgeübt, während die Bereiche an der Kuppe der konkaven Auslenkung 39 und ebenso die abgestützten Bereiche oberhalb der Stützvorsprünge 19 zum Streueffekt nichts beitragen. Der Modulationsgrad5 der sich aus dem Verhältnis der gestreuten zu den nichtgestreuten Lichtanteilen ergibt, läßt sich verbessern, wenn oberhalb der Folie 3 eine Maske 14 angeordnet wird, auf der lichtundurchlässige Bereiche 16 so angeordnet sind, daß sie sich oberhalb der Stützvorsprünge 19 und oberhalb der Mittelbereiche der auslenkbaren Flächenbereiche 3 befinden, so daß diese Bereiche kein Licht empfangen und: dementsprechend auch kein ungestreutes Licht reflektieren können. Es werden daher durch die Maske 14 hindurch im wesentlichen nur diejenigen Teile der Folie 3 beleuchtet, die bei Auslenkung die schrägen Flanken der ausgelenkten Bereiche 3' bilden. Durch derartige Maßnahmen läßt sich der Modulationsgrad bis nahe 100 % steigern. Fig. 7 shows a very large enlargement of a detail from the Support plate 9 with support projections 19 and conductor tracks 21 and the one running above it Foil 3, which can be deflected to concave configuration 3 by the control signals0 The scattering effect for the radiation is essentially caused by the inclined flank areas of the concave shape 39 exerted, while the areas at the top of the concave deflection 39 and also the supported areas above the support projections 19 for the scattering effect contribute nothing. The degree of modulation5 resulting from the ratio of the scattered results in the non-scattered light components, can be improved, if a mask 14 is arranged above the film 3, on the opaque Areas 16 are arranged so that they are above the support projections 19 and are located above the central areas of the deflectable surface areas 3, so that these areas do not receive any light and: accordingly also no unscattered light Can reflect light. There are therefore through the mask 14 through substantially only those parts of the film 3 are illuminated which, when deflected, the inclined flanks of the deflected areas 3 'form. Such measures allow the degree of modulation Increase to almost 100%.

Fig. 8 zeigt, wie der Modulator gemäß einer Ausführungsform der Erfindung in einem optischen Strahlengang angeordnet ist. Eine Lichtquelle 27 erzeugt optische Strahlung im sichtbaren oder unsichtbaren Wellenlängenbereich, die durch eine geeignete Optik, die in Fig. 7 als Fresnel-Linse 29 dargestellt ist, geradegerichtet wird. Ein Filter z. B. in Form einer sogenannten Kanalplatte 31 kann vorgesehen sein, um die Parallelität des Strahlengangs zu verbessern und Streulichtanteile herauszufiltern. Das so parallel gerichtete Strahlungsbündel 33 trifft unter 450 auf den Modulator 1 und wird bei Fehlen eines angelegten Modulationssignals unte: Beibehaltung seiner Parallelität rechtwinklig abgelenkt. Den Modulator 1 kann eine weitere Kanalplatte 35 nachgeschaltet sein. Wird mittels der Ansteuervorrichtung 17 ein elektrisches Signal an den Modulator 1 derart gelegt, daß die reflektierende Membran in den nicht abgestützten Bereichen ausgelenkt wird, wie bei den vorhergehenden Ausführungsformen beschrieben, so wird ein erheblicher Teil des Strahlung bündels 33 bei der Umlenkung aus dem parallelen Strahlenverlauf herausgestreut werden, wie durch die gestrichelten Pfeile 37 angedeutet. Diese Strahlungsanteile können die Kanalplatte 35 nicht passieren, so daß man hinter der Kanalplatte 35 nur noch den geringen Strahlungsanteil hat, der durch die nicht ausgelenkten Flächenbereiche des Modulators 1 reflektiert worden sind. Je nach dem Flächenverhältnis zwischen den abgestützten und nicht abgestützten Bereichen der Membran läßt sich auf diese Weise ein Modulationsegrat erreichen, der zwischen der praktisch verlustfrei reflektierten vollen Intensität des Strahlungsbündels und einem sehr kleinen Bruchteil davon liegt. Durch Variieren der Stärke des angelegten Modulationssignals und damit des Betrages der Auslenkung der Membran kann der Modulationsgrad ferner stufenlos verändert werdene Fig0 9 zeigt eine abgeänderte Ausführungsform des StrahlengangesO Als Strahlungsquelle ist ein Laser 39 vorgesehen, dessen enges Strahlungsbündel zuerst durch eine Zerstreuungsoptik 41 aufgeweitet und dann durch eine Sammeloptik 43 parallel gerichtet wirde Nach der Reflexion an den unter 450 angestellten Modulator 1 wird das Strahlungsbündel mittels einer Optik 45 auf eine enge Lochblende 47 progressiert und anschließend wieder parallel gerichtet. Fig. 8 shows how the modulator according to an embodiment of the invention is arranged in an optical beam path. A light source 27 generates optical Radiation in the visible or invisible wavelength range through a suitable Optics, which is shown in Fig. 7 as a Fresnel lens 29, is straightened. A filter e.g. B. in the form of a so-called channel plate 31 can be provided to improve the parallelism of the beam path and to filter out scattered light components. The radiation bundle 33 thus directed parallel strikes the modulator at 450 1 and, in the absence of an applied modulation signal, is below: Maintaining its Parallelism deflected at right angles. The Modulator 1 can be a further channel plate 35 be connected downstream. Is by means of the control device 17 an electrical signal is applied to the modulator 1 in such a way that the reflective Membrane is deflected in the unsupported areas, as in the previous Embodiments described, a significant part of the radiation beam is 33 are scattered out of the parallel beam path during the deflection, as indicated by the dashed arrows 37. These radiation components can Channel plate 35 does not happen, so that behind the channel plate 35 only the has a low proportion of radiation caused by the non-deflected surface areas of the modulator 1 have been reflected. Depending on the area ratio between the supported and unsupported areas of the membrane can be applied to this Way to achieve a modulation level that is reflected between the practically lossless full intensity of the radiation beam and a very small fraction of it. By varying the strength of the applied modulation signal and thus the amount The degree of modulation can also be varied continuously with the deflection of the membrane Fig. 9 shows a modified embodiment of the beam path O as a radiation source a laser 39 is provided, the narrow beam of radiation first through a diverging optics 41 expanded and then directed in parallel by a collecting optics 43 after of reflection on the under 450 employed modulator 1 will be the Radiation bundle progressed to a narrow perforated diaphragm 47 by means of an optical system 45 and then directed parallel again.

Wenn mittels der Ansteuervorrichtung 17 ein Modulationssignal an den Modulator 1 angelegt wird, werden die aus dem parallelen Strahlengang herausgestreuten Strahlungsanteile nicht auf die Öffnung der Lochblende 47 progressiert werden und daher aus dem Strahlengang ausgeblendet.If by means of the control device 17, a modulation signal to the Modulator 1 is applied, the scattered out of the parallel beam path Radiation components are not progressed to the opening of the pinhole 47 and therefore hidden from the beam path.

Für viele Kommunikationszwecke z. B. auch auf dem Gebiet der Schußsimulation, der Freund-Feind-Identifizierung (IFF) und dergleichen ist eine mit einer Retroreflexion eines ankommenden Strahlungsbündels kombinierte Intensitätsmodulation erwünscht. Hier läßt sich der erfindungsgemäße Modulator mit besonderem Vorteil einsetzen, da er mit sehr grossen Öffnungsflä:chen hergestellt werden kann und wellenlängeunabhängig ist. For many communication purposes e.g. B. also in the field of shot simulation, friend-foe identification (IFF) and the like is one with retroreflection Combined intensity modulation of an incoming radiation beam is desirable. The modulator according to the invention can be used here with particular advantage, because it can be produced with very large opening areas and is independent of the wavelength is.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 10 sind in einem von der Lichtquelle 27 ausgehenden und mittels Linse 29 und Kanalplatte 31 parallel gerichteten Strahlengang 33 zwei Modulatoren 1, 1' der beschriebenen Art so angeordnet, daß sie die Strahlung nacheinander reflektieren. Beide Modulatoren 1, 1' werden die Auslenksignale von der Ansteuereinheit 17 zugeführt. Dies kann auf zwei verschiedene Arten geschehen. Man kann die Modulatoren 1, 1' gleichzeitig mit den gleichen Ansteuersignalen beaufschlagen. Man erhält dann einen höheren Nodulationsgrad9als es nur mit einem einzigen Modulator 1 möglich ist, denn diejenigen Lichtanteile9 die nach Reflexion an dem mit dem Auslenksignal beaufschlagten ersten Modulator 1 noch nicht aus dem Strahlengang herausgestreut worden sind, werden dann beim Auftreffen auf den zweiten Modulator 1' mit großer Wahrscheinlichtkeit auf einen ausgelenkten Bereich auftreffen und aus dem Strahlengang aus gestreut werden, so daß nur noch ein sehr geringer Lichtanteil im parallelen Strahlengang verbleiben und durch die zweite Kanalplatte 35 hindurchtreten wird. Dieser Effekt läßt sich durch optische Hintereinanderschaltung von mehr als zwei Modulatoren, z. B, in einer Zickzackanordung, noch steigern. Eine andere Möglichkeit besteht darin2 die Ansteuersignale den Modulatoren 1, 1 seriell nacheinander bzw. alternierend zuzuführen. Auf diese Weise läßt sich die Modulationsfrequenz oder Bit-Ratesmit der die gesamte Anordnung betreibbar ist, auf das Doppelte, bzw. bei mehreren Modualtoren auf das Vielfache derjenigen Bit-Rate steigern9 mit der ein einzelner Modulator 1 betreibbar ist. In the embodiment of Fig. 10 are in one of the light source 27 outgoing beam path directed parallel by means of lens 29 and channel plate 31 33 two modulators 1, 1 'of the type described arranged so that they the radiation reflect one after the other. Both modulators 1, 1 'are the deflection signals from the control unit 17 is supplied. This can be done in two different ways. You can use the modulators 1, 1 'at the same time the same control signals apply. You then get a higher degree of nodulation9 than with just one single modulator 1 is possible, because those light components9 after reflection not yet removed from the first modulator 1 to which the deflection signal is applied Beam path have been scattered out, are then when hitting the second Modulator 1 'is very likely to hit a deflected area and are scattered out of the beam path, so that only a very small amount Light component remains in the parallel beam path and through the second channel plate 35 will pass through. This effect can be achieved by optical cascading of more than two modulators, e.g. B, in a zigzag arrangement, increase even more. One Another possibility is 2 the control signals to the modulators 1, 1 in series to be fed in succession or alternately. In this way, the modulation frequency or bit rate with which the entire arrangement can be operated, doubled or in the case of several modulators increase to the multiple of that bit rate9 with the a single modulator 1 can be operated.

Fig. 11 zeigt die Prinzipskizze einer sehr einfachen Anordung9 bei der der erfindungsgemäße Modulator 1 so angeordnet ist, daß er ein von z. B. einer Abfragestation ankommendes Strahlungsbündel 33 rechtwinklig umlenkt, so daß es auf eine mit lotrechter Achse angeordneten Retroreflektor (Triplespiegelreflektor) 49 auftrifft. Dieser besteht aus drei ebenen reflektierenden Flächen, die rechtwinklig zueinander nach Art einer Würfelecke angeordnet sind. Er hat die Eigen- schaft, aus beliebiger Richtung einfallende Strahlung exakt in sich selbst zurückzureflektieren. Die zurückreflektierte Strahlung wird nach erneuter Reflexion am Modulator 1 als Ausgangsstrahlungsbündel 51 in die ursprüngliche Richtung zurückreflektiert. Die Intensität dieses Ausgangsstrahlungsbündels kann durch Ansteuern des Modulators 1 in der zuvor beschriebenen Weise intensitätsmoduliert werden. 11 shows the schematic diagram of a very simple arrangement 9 which the modulator 1 according to the invention is arranged so that it is one of z. B. one Interrogation station deflects incoming radiation beam 33 at right angles, see above that it is placed on a retroreflector (triple mirror reflector) arranged with a vertical axis 49 hits. This consists of three flat reflective surfaces that are at right angles are arranged to each other in the manner of a cube corner. He has the own shaft, Reflecting incident radiation from any direction exactly back into itself. The reflected radiation is after renewed reflection on the modulator 1 as Output radiation beam 51 reflected back in the original direction. the The intensity of this output radiation beam can be adjusted by controlling the modulator 1 can be intensity-modulated in the manner described above.

Fig. 12 2 zeigt einen Retroreflektor (Triplespiegelreflek tor), dessen drei rechtwinklig zueinander stehenden Reflexionsflächen Je aus einem erfindungsgemäß ausgebildeten optischen Modulator 1 bestehen. Die einfallende Strahlung 3, die durch Reflexion an jeweils zwei der drei Modulatoren 1 als Ausgangslichtbündel 51 in sich selbst zurückreflektiert wird, kann durch Ansteuern der drei Modulatoren 1 intensitätsmoduliert werden. Fig. 12 2 shows a retroreflector (Triplespiegelreflek tor), the three reflection surfaces at right angles to one another, each made of one according to the invention formed optical modulator 1 exist. The incident radiation 3 passing through Reflection at two of the three modulators 1 as an output light bundle 51 in itself is itself reflected back can be intensity-modulated by controlling the three modulators 1 will.

Bei der Ausführungsform z. B. nach Fig. 1 und 2 oder nach Fig. 6 kann der Modulator auch so betrieben werden, daß nicht alle Leiterbahnen mit dem gleichen Modulationssignal beaufschlagt, sondern selektiv angesteuert werden. Auf diese Weise kann die Modulation über den Querschnitt des Strahlungsbündels unterschiedlich verteilt werden. Hierdurch können besondere Effekte insbesondere bei der Nachrichtenübertragung, z. B. In the embodiment, for. B. according to FIGS. 1 and 2 or according to FIG. 6 the modulator can also be operated in such a way that not all conductor tracks are connected to the the same modulation signal applied, but are selectively controlled. on In this way, the modulation can vary over the cross-section of the radiation beam be distributed. This can have special effects, especially in the transmission of messages, z. B.

zur Anpassung an die Querschnitte von angeschlossenen Faserlichtleitern od. dgl., erzielt werden.for adaptation to the cross-sections of connected fiber light guides or the like., can be achieved.

Es kann vorteilhaft sein, eine Kühlung des Modulators insbesondere bei Beleuchtung mit einer energiereichen Lichtquelle vorzusehen, um eine thermische Belastung der Membran 3 und die damit verbundenen ungewollten Verformungen möglichst gering zu halten. Zu diesem Zweck kann man z. B. bei den gezeigten Ausführungsformen ein Kühlgas durch die Zwischenräume bzw. Nuten an der Ober- und/oder Unterseite der Membran 3 leiten, in Verbindung mit bekannten Wärmetauschverfahren. It can be advantageous to cool the modulator in particular when lighting with a high-energy light source to provide a thermal Load the membrane 3 and the associated unwanted deformations as possible to keep it low. For this purpose you can z. B. in the embodiments shown a cooling gas through the spaces or grooves on the top and / or bottom the membrane 3 conduct, in conjunction with known heat exchange processes.

Wie bereits erwahnt, besteht die flexible Membran 3 vorzugsweise aus einem mit einer reflektierenden Metallschicht versehenen Kunststoffmaterial, welches mit dem elektrostatischen Feld in möglichst große Wechselwirkung treten, d. h. möglichst stark polarisierbar sein soll. As already mentioned, the flexible membrane 3 is preferably made made of a plastic material provided with a reflective metal layer, which interact with the electrostatic field as much as possible, d. H. should be as strongly polarizable as possible.

Besonders bevorzugt sind Kunststoffmaterialien mit Elektreteigenschaften bzw. mit Vorpolarisation. Es ist eine große Auswahl von Folienmaterialien mit Elektreteigenschaften bekannt. Als Beispiele können Teflon, Mylar, Tefzel, TEF, PFA, FEP usw. genannt werden (zum Teil geschützte Handelsbezeichnungen), unter denen Je nach dem Anwendungszweck, der verlangten Temperaturbeständigkeit und dgl. das geeignete Material ausgewählt werden kann. Die Kanalplatten 31, 35 können z. B. aus in dichtem Raster angeordneten rohr- oder hülsenförmigen Elementen mit absorbierenden Innenflächen oder auch aus einer z. B im Spritzgußverfahren hergestellten Multi- bestehen1 kanalanordung. Insbesondere eignet sich eine nach einem Photoätzverfahren mit kanalartigen Durchbrüchen in dichtem Raster versehene Glaskeramikplatte.Plastic materials with electret properties are particularly preferred or with pre-polarization. There is a wide variety of film materials with electret properties known. Examples include Teflon, Mylar, Tefzel, TEF, PFA, FEP, etc. (partly protected trade names), under which, depending on the purpose, the required temperature resistance and the like. The suitable material is selected can be. The channel plates 31, 35 can, for. B. arranged in a dense grid tubular or sleeve-shaped elements with absorbent inner surfaces or made of one z. B injection-molded multi- exist 1 channel arrangement. In particular, a channel-like one based on a photo-etching process is suitable Glass ceramic plate with openings in a dense grid.

Das Raster der Kanalplatte ist vorzugsweise auf das Rastermuster der auslenkbaren Flächenbereiche 3' der Membran abgestimmte LeerseiteThe grid of the channel plate is preferably based on the grid pattern deflectable surface areas 3 'of the membrane matched Blank page

Claims

Electrically controllable optical modulator Patent claim Q Electric controllable optical modulator for intensity modulation of a radiation beam depending on an applied modulation signal, g e k e n n -z e i c h n e t by a reflection surface (3) which reflects the radiation beam and which consists of consists of a flexible membrane, one arranged on the back of the membrane (3) Support (9) that supports the membrane (3): by means of support projections (13, 19) only on a regular basis distributed areas and areas in between leaves unsupported, and a deflection device that can be acted upon by the modulation signal (15,21,25) for exerting a deflection force on the unsupported surface areas the membrane (3) in such a way that they can be deflected into a configuration (3 '), in which they cause a scatter reflection of the radiation beam (5, 33).

2. Modulator according to claim 1, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that the membrane (5) has a metallic, reflective layer.

3. Modulator according to claim 2, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that the membrane (5) consists of a metal foil.

4. Modulator according to claim 2, characterized in that it is e k e n n -z e i c h n e t that the membrane consists of a dielectric material and a z. B. vapor-deposited Has metal layer.

5. The modulator according to claim 4, characterized in that it g e k e n n -z e i c h n e t that the membrane is made of a material that is strongly polarizable in the electrostatic field consists.

6. Modulator according to claim 4 or 5, characterized in that g e -k e n n z e i c h n e t that the membrane is made of a material with electret properties or with Pre-polarization exists.

7. Modulator according to one of claims 1 to 6, characterized in that g e k e n n z e i c h n e t that the support (9) consists of a plate with parallel or itself intersecting grooves (11), between which ribs (13) or pin-like projections (19) remain as support projections.

8. Modulator according to one of claims 1 to 7, characterized in that g e k e n n z e i c h n e t that the deflecting device consists of a device for generating an electrostatic field interacting with the membrane.

9. Modulator according to claim 7 and 8, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that in the grooves (11) of the support plate (9) conductor tracks (15, 21) or else punctiform conductor arrangements are arranged, which can be acted upon by the modulation signal are.

10. Modulator according to one of claims 1 to 9, characterized g e -k e n n z e i c h n e t that above the membrane (3) a mask (14) with a grid shape arranged opaque areas (16) to cover the not or insufficiently deflectable surface areas of the membrane (3) is arranged.

11. The modulator according to claim 10, characterized in that it g e k e n n -z e i c h n e t that the modulation signal between the conductor tracks (15, 21) and the metallic Reflective layer of the membrane (3) is applied.

12. The modulator according to claim 10, characterized in that it g e k e n n -z e i c h n e t that above the membrane (3) a transparent plate (23) with a sufficient transparent conductive layer (25) or arrangement of conductor tracks arranged and that the modulation signal between the conductor tracks (15, 21) of the support plate and the conductor tracks or the conductive layer (25) of the transparent plate (23) is applied.

13. Modulator according to claim 10, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that the conductor tracks (15b, 15e, 15d) have a highly profiled top to Have generation of an inhomogeneous electrostatic field.

14. Modulator according to claim 12, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that the conductor tracks of the transparent plate (23) at right angles to the conductor tracks (15) of the support plate (9).

15. The modulator according to claim 12, characterized in that it g e k e n n -z e i c h n e t that conductor tracks (15e, 15f) are provided on the back of the support plate (9) are, of which point ladders (15c, 15d) through the support plate (9) extend through to close to the membrane (3).

16. Modulator according to one of claims 1 to 15, characterized g e k e n n z e i h n e t that different surface areas of the membrane (3) selectively or can be controlled with different modulation signals to generate a Over the cross section of the radiation bundle (5) different modulation.

17. Modulator according to one of claims 1 to 16, characterized g e k e It should be noted that the dimensions of the support projections (13, 19) of the support plate (9) are on the order of a few tenths of a millimeter.

18. Modulator according to one of claims 1 to 17, characterized g e k e n n z e i c h n e t that the grooves (11) or support projections (13, 19) of the support plate (9) are formed by means of photo-etching technology.

19. Modulator according to one of claims 1 to 18, characterized in that g e k e n n z e i n e t that the total area of the supported areas of the membrane less than 20%, preferably less than 10% of the total area of the Membrane (3) is.

20. Modulator according to one of claims 1 to 19, characterized g e k e n n z e i c h n e t that the reflection surface formed by the membrane (3) in a parallel optical beam path (5, 33) is arranged.

21. The modulator as claimed in claim 20, characterized in that it is e k e n n -z e i c h n e t that in the beam path behind and possibly also in front of the modulator (1) diaphragms (47) and / or filter (31, 35) to collect the deflected membrane (3) scattered reflected radiation component are arranged.

22. Modulator according to one of claims 1 to 21, characterized g e k e n n z e i c h n e t that the modulator (1) is a retroreflector (triple mirror reflector) (49) is connected upstream or integrated with one.

23. Modulator according to one of claims 1 to 22, characterized in that g e k e n n z e i h n e t that it was used as a retroreflector (triple mirror reflector) (53) three reflector surfaces (1) arranged at right angles to one another, each with one deflectable Membrane is formed.

24. Modulator according to one of claims 1 to 22, characterized g e k e n n z e i c h n e t that two or more modulators one behind the other in the beam path (1, 1 ') are arranged and can be acted upon with deflection signals.

25. Modulator according to claim 24, g e k e n n z e i c h -n e t through an equal, parallel application of the deflection signals to the modulators (1, 1 ').

26. The modulator as claimed in claim 24, characterized in that it is e k e n n -z e i c h n e t that the modulators (1, 1 ') differently or alternately with the deflection signals be applied.