DE3839537A1

DE3839537A1 - Method for measuring the rate of a radiation and arrangement for carrying out this method

Info

Publication number: DE3839537A1
Application number: DE19883839537
Authority: DE
Inventors: Stephan Damp
Original assignee: Institut Franco Allemand de Recherches de Saint Louis ISL
Current assignee: Institut Franco Allemand de Recherches de Saint Louis ISL
Priority date: 1988-11-23
Filing date: 1988-11-23
Publication date: 1990-05-31
Also published as: FR2639433A1

Abstract

The invention relates to a method for measuring the wavelength and rate of a radiation, especially with a narrow-band wavelength range, and an arrangement for carrying out this method. This arrangement comprises at least two radiation detector devices with mutually different spectral sensitivity characteristic curves, these at least two radiation detector devices being exposed to the same radiation to be measured. The electrical output signals produced by the radiation detector devices are evaluated in an evaluation circuit and compared with each other, in order to produce an electrical signal dependent upon rate and an electrical signal dependent on wavelength, these signals being able to be used in a particularly advantageous way for the control of laser diodes. The method and arrangement of the invention are especially suitable for supplying information about a wavelength centroid.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Leistungsmessung einer Strahlung, insbesondere mit schmalbandigem Wellenlän genbereich unter Verwendung einer Strahlungsdetektoreinrich tung, die mit der Strahlung beaufschlagt wird und wenigstens ein leistungsabhängiges elektrisches Signal erzeugt.The invention relates to a method for measuring power radiation, in particular with a narrow-band wavelength area using a radiation detector device device that is exposed to the radiation and at least generates a power-dependent electrical signal.

Die Strahlungsleistung wird am einfachsten mit Hilfe von ge eigneten Wandlern, im Falle von optischer Strahlung elek trooptischen Wandlern bestimmt, deren elektrisches Ausgangs signal proportional der auf den Detektor einfallenden Strah lungsleistung ist. Jedoch werden bei den bekannten Verfahren die Wellenlänge und die Strahlungsleistung voneinander unab hängig bestimmt.The radiation power is easiest with the help of ge suitable transducers, in the case of optical radiation elec Trooptic converters determines their electrical output signal proportional to the beam incident on the detector performance is. However, in the known methods the wavelength and the radiation power are independent of each other pending determined.

Bekannte Verfahren zur Messung der Wellenlänge einer Strah lung basieren auf der bekannten Erscheinung von Beugungs oder Interferenzeffekten. In Fig. 1a ist eine Anordnung zur Durchführung eines derartigen bekannten Verfahrens gezeigt. Bei der in Fig. 1a gezeigten Anordnung gelangt ein Prisma zur Anwendung, wobei eine Strahlung 1 mit parallelem Strah lungsverlauf auf das Prisma 2 auftrifft und gebrochen wird, da das Prisma einen höheren Brechungsindex aufweist als das Medium, in welchem die Strahlung parallel verläuft. Der Strahlungsanteil mit kürzerer Wellenlänge wird dabei stärker gebrochen als der Strahlungsanteil mit größerer Wellenlänge. Auf der Ebene 4 kann daher der kurzwellige Anteil der Strah lung (z.B. blaues Licht bei optischer Strahlung) in der Richtung 5 detektiert werden, während der langwelligere Strahlungsanteil (rotes Licht) in der Richtung 6 detektiert werden kann.Known methods for measuring the wavelength of a radiation are based on the known appearance of diffraction or interference effects. An arrangement for carrying out such a known method is shown in FIG. 1a. In the arrangement shown in Fig. 1a, a prism is used, wherein a radiation 1 with a parallel radiation course strikes the prism 2 and is refracted, since the prism has a higher refractive index than the medium in which the radiation runs parallel. The radiation component with a shorter wavelength is refracted more than the radiation component with a longer wavelength. On level 4 , therefore, the short-wave portion of the radiation (eg blue light with optical radiation) can be detected in direction 5 , while the longer-wave portion of radiation (red light) can be detected in direction 6 .

Ein weiteres bekanntes Verfahren unter Verwendung eines Beu gungsgitters zeigt Fig. 1b. Von einem Beugungsgitter 3, das im einfachsten Fall auch nur von einem Spalt gebildet sein kann, wird ein einfallender Strahl 1 derart gebeugt daß auf einer Ebene 4 der langwelligere Strahlungsanteil in Richtung 6, jedoch der kurzwelligere Strahlungsanteil in Richtung 5 detektiert werden kann. Bei beiden bekannten Verfahren wer den die verschiedenen Wellenlängen einer Strahlung entlang einer Strecke abgebildet.Another known method using a diffraction grating is shown in Fig. 1b. An incident beam 1 is diffracted by a diffraction grating 3 , which in the simplest case can also be formed by only one slit, in such a way that on a plane 4 the longer-wave radiation component in direction 6 , but the shorter-wave radiation component in direction 5 can be detected. In both known methods, who the different wavelengths of radiation along a route mapped.

Unter Hinweis auf Fig. 2 sei im folgenden auch kurz die be kannte Wellenlängenbestimmung mittels der Interferenzer scheinung mit Hilfe des sogenannten Michelson-Interferome ters erläutert. Ein paralleler Lichtstrahl 1 wird mit Hilfe einer Strahlungsteilerplatte oder an einem Strahlungsteiler würfel 2 in wenigstens zwei Teilstrahlen aufgeteilt. Diese Teilstrahlen werden über zwei Spiegel 3 und 4 in sich zu rückreflektiert, so daß sie sich an der strahlteilenden Schicht von 2 wiedervereinigen. Ein Teil der wiederverei nigten Strahlung breitet sich jedoch entgegen dem einfallen den Strahl 1 aus, während der andere Strahlungsteil mit Hil fe des Detektors 5 angewiesen werden kann. Wird nun einer der Spiegel, z.B. der Spiegel 4 parallel zur Richtung der Strahlausbreitung bewegt, so tritt an dem Detektor 5 abwech selnd eine konstruktive und destruktive Interferenz auf, so fern die Strahlung kohärent ist. Die Wellenlänge ist nun proportional dem Verstellweg des Spiegels und umgekehrt pro portional der Anzahl der am Detektor gezählten Hell/Dunkel- Perioden. Mit Hilfe dieses Verfahrens kann nur monochroma tische Strahlung analysiert werden, also keine Strahlung, die aus einem Gemisch verschiedener Wellenlängen besteht.With reference to FIG. 2, the known wavelength determination by means of the interference phenomenon with the help of the so-called Michelson interferometer is also briefly explained below. A parallel light beam 1 is divided into at least two partial beams using a radiation splitter plate or on a radiation splitter cube 2 . These partial beams are reflected back into themselves via two mirrors 3 and 4 , so that they reunite at the beam-splitting layer of FIG. 2 . Part of the reunited radiation, however, spreads against the incident beam 1 , while the other part of the radiation can be instructed with help of the detector 5 . If one of the mirrors, for example the mirror 4, is now moved parallel to the direction of the beam propagation, a constructive and destructive interference occurs alternately at the detector 5 , as far as the radiation is coherent. The wavelength is now proportional to the adjustment path of the mirror and vice versa proportional to the number of light / dark periods counted on the detector. With the help of this method, only monochrome radiation can be analyzed, i.e. no radiation consisting of a mixture of different wavelengths.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, ein Verfahren zur Wellenlängen- und Leistungsmessung einer Strahlung der angegebenen Gattung und eine Anordnung zur Durchführung dieses Verfahrens zu schaffen, die es erlaubt, mit besonders geringem technischen Aufwand gleichzeitig eine Strahlungsleistungs- und Wellenlängenschwerpunktmes sung vorzunehmen, wie dies beispielsweise zur genauen Re gelung einer Laserdiode erforderlich ist.The object underlying the invention is a method for measuring wavelength and power Radiation of the specified type and an arrangement for Performing this procedure to create that allows with particularly little technical effort at the same time a radiation power and wavelength center of gravity measurement solution, such as this for precise re gelation of a laser diode is required.

Ausgehend von dem Verfahren der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß wenigstens zwei Strahlungsdetektoreinrichtungen mit voneinander unter schiedlichem spektralen Empfindlichkeitskennlinienverlauf mit der gleichen zu messenden Strahlung beaufschlagt wer den und daß die von den wenigstens zwei Strahlungsdetektor einrichtungen erzeugten elektrischen Ausgangssignale mit einander verglichen werden, um das leistungsabhängige und ein wellenlängenabhängiges elektrisches Signal zu erzeugen. Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens kann gleichzei tig eine Strahlungsleistungsmessung und eine Wellenlängen schwerpunktmessung besonders einfach durchgeführt werden.Based on the procedure of the type mentioned at the beginning this object achieved in that at least two radiation detector devices with one another underneath different spectral sensitivity characteristic curve who is exposed to the same radiation to be measured that and that of the at least two radiation detectors devices with generated electrical output signals to be compared to each other to the performance-based and to generate a wavelength-dependent electrical signal. With the aid of the method according to the invention, at the same time a radiation power measurement and a wavelength center of gravity measurement can be carried out particularly easily.

Die Auswertung der von den Strahlungsdetektoreinrichtungen erzeugten Ausgangssignale erfolgt in vorteilhafter Weise der art, daß die Differenz zwischen diesen Ausgangssignalen ge bildet wird, wobei das durch die Differenzbildung erhaltene Signal als Rückkopplungssignal eines Regelkreises zur Wel lenlängenstabilisierung, insbesondere einer Laserdiode, ver wendet werden kann.The evaluation of the radiation detector devices generated output signals is advantageously the art that the difference between these output signals ge is formed, which is obtained by the difference Signal as a feedback signal of a control loop to the wel lenlength stabilization, especially a laser diode, ver can be applied.

Ein normiertes wellenlängenbezogenes Ausgangssignal kann da durch erhalten werden, daß man nach der Differenzbildung der Detektorausgangssignale das dabei erhaltene Differenzsignal durch eines der Detektorausgangssignale dividiert. A standardized wavelength-related output signal can be there can be obtained by the fact that after the difference of the Detector output signals the difference signal obtained divided by one of the detector output signals.

Sowohl das leistungsproportionale elektrische Signal als auch das wellenlängenproportionale elektrische Signal kann zweckmäßigerweise als Rückkopplungssignal eines Regelkrei ses zur Wellenlängenstabilisierung verwendet werden. Bei einer Reihe von Anwendungen, wie beispielsweise der Rege lung einer Laserdiode ist es lediglich erforderlich, einen Wellenlängenschwerpunkt des ohnehin schmalbandigen Wellen längenbereiches zu ermitteln.Both the power-proportional electrical signal the electrical signal, which is proportional to the wavelength, can also expediently as a feedback signal of a control loop ses can be used for wavelength stabilization. At a number of applications, such as the Rege development of a laser diode, it is only necessary to use one Center of gravity of the already narrow-band waves to determine the length range.

Mit Hilfe des Rückkopplungssignals kann zweckmäßigerweise ein Stellglied verstellt werden, wobei die Detektorausgangs signale über das Stellglied derart verstärkt oder auch ge dämpft werden können, daß das Rückkopplungssignal zu Null wird.With the help of the feedback signal can expediently an actuator can be adjusted, the detector output signals via the actuator so amplified or ge can be damped that the feedback signal to zero becomes.

Die Erfindung betrifft auch eine Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, die als wesentliche Merk male zwei Strahlungsdetektoreinrichtungen enthält, die einen unterschiedlichen spektralen Empfindlichkeitskennlinienver lauf aufweisen. Diese Strahlungsdetektoreinrichtungen sind so angeordnet, daß sie die Strahlung einer gemeinsamen Strah lungsquelle aufnehmen, wobei die von den Strahlungsdetektor einrichtungen abgegebenen Ausgangssignale mit Hilfe einer Auswerteschaltung ausgewertet werden, die ein leistungsbezo genes und eine wellenlängenbezogenes elektrisches Signal aus den Ausgangssignalen der Strahlungsdetektoreinrichtungen er zeugt.The invention also relates to an arrangement for carrying out of the method according to the invention, which as an essential note may contain two radiation detector devices, one different spectral sensitivity characteristics ver have run. These radiation detector devices are so arranged that they radiate a common beam recording source, which by the radiation detector output signals output using a Evaluation circuit are evaluated, which is a performance-related genes and a wavelength-related electrical signal the output signals of the radiation detector devices testifies.

Beide Strahlungsdetektoreinrichtungen können zweckmäßiger weise aus einer Photodiode bestehen, wobei jedoch einer Photodiode ein optisches Filter vorgeschaltet ist, durch welches bestimmte Wellenlängenbereiche einer zu messenden Strahlung ausgeblendet werden. Das dabei verwendete optische Filter ist so ausgebildet bzw. ausgewählt, daß der vom Fil ter durchgelassene Wellenlängenbereich bzw. der Meßbereich auf der ansteigenden oder abfallenden Filterflanke des Fil ters liegt. Dadurch wird erreicht, daß der Empfindlichkeits kennlinienverlauf der einen Strahlungsdetektoreinrichtung innerhalb des Wellenlängenmeßbereiches entweder im wesentli chen linear abfällt oder linear ansteigt. Das verwendete op tische Filter kann auch aus einem Tageslichtsperrfilter be stehen.Both radiation detector devices can be more expedient as consist of a photodiode, but one An optical filter is connected upstream through the photodiode which specific wavelength ranges of a to be measured Radiation are hidden. The optical used here Filter is designed or selected so that the Fil ter transmitted wavelength range or the measuring range on the rising or falling filter edge of the fil ters lies. This ensures that the sensitivity Characteristic curve of the one radiation detector device within the wavelength measuring range either essentially Chen falls linearly or rises linearly. The op table filter can also be a daylight cut filter stand.

Schließlich besteht auch die Möglichkeit, zur weiteren Ein grenzung eines Wellenlängenschwerpunktes wenigstens eine weitere Strahlungsdetektoreinrichtung mit unterschiedlicher Steigung der im wesentlichen linear abfallenden oder linear ansteigenden Empfindlichkeitskennlinie innerhalb des Wellen längenbereichs vorzusehen. Die Aufteilung von Strahlungsan teilen der Strahlung einer Strahlungsquelle erfolgt zweck mäßigerweise mit Hilfe eines Diffusors.Finally, there is also the possibility of further on boundary of a wavelength center of gravity at least one further radiation detector device with different Slope of the essentially linearly decreasing or linear increasing sensitivity characteristic within the waves length range to be provided. The distribution of radiation share the radiation from a radiation source is done moderately with the help of a diffuser.

Die Anordnung nach der vorliegenden Erfindung ist insbeson dere für eine Regeleinrichtung einer Laserdiode ausgelegt.The arrangement according to the present invention is in particular designed for a control device of a laser diode.

Die Erfindung ist allerdings nicht auf den optischen Bereich beschränkt, sondern das Verfahren und die Anordnung gemäß der vorliegenden Erfindung können in einem breiteren Bereich elektromagmetischer Strahlung eingesetzt werden, wobei dann die verwendeten Elemente dem gewünschten Wellenlängenbereich entsprechend ausgewählt werden.However, the invention is not in the optical field limited, but the procedure and arrangement according to The present invention can be used in a wider range electromagnetic radiation can be used, then the elements used the desired wavelength range be selected accordingly.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbei spielen unter Hinweis auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:In the following the invention is based on exemplary embodiments play explained with reference to the drawings. Show it:

Fig. 1 und 2 bekannte Anordnungen zur Wellenlängen- und Leistungsmessung einer Strahlung; Fig. 1 and 2, known arrangements for wavelength and power measurement of radiation;

Fig. 3 eine graphische Darstellung des Kennlinien verlaufs der zwei Strahlungsdetektoreinrich tungen; Fig. 3 is a graphical representation of the characteristic curve of the two radiation detector lines;

Fig. 4 eine Anordnung zur Durchführung des erfin dungsgemäßen Verfahrens; und Fig. 4 shows an arrangement for performing the inventive method; and

Fig. 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Anord nung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Fig. 5 shows another embodiment of an arrangement for performing the method according to the invention.

Die in den Fig. 4 und 5 gezeigten Anordnungen liefern mit sehr geringem technischen Aufwand sowohl ein leistungsab hängiges elektrisches als auch ein wellenlängenabhängiges elektrisches Signal. Benötigt werden derartige Signale z.B. zur Regelung von Laserdioden, bzw. zur Korrektur der mit Hilfe von Laserdioden vorgenommenen Messungen. Es läßt sich auch mit besonders geringem Aufwand ein Wellenlängenver gleich verschiedener Laserdioden mit Hilfe der gezeigten Anordnungen realisieren. Über eine einfache Kalibrierein richtung ist eine absolute Wellenlängenzuordnung ebenso mög lich. Die in Fig. 4 gezeigte Anordnung besteht im wesentli chen aus zwei Strahlungsdetektoreinrichtungen 4, 4′, die gewöhnliche Photodioden enthalten, mit denen normalerweise nur die Strahlungsleistung gemessen wird. Jedoch ist bei der gezeigten Anordnung einer der Photodioden 4′ ein optisches Filter 5 vorgeschaltet, welches einen bestimmten Wellen längenbereich, der beispielsweise für einen Regelvorgang nicht von Interesse ist, ausblendet. Das optische Filter ist dabei so ausgewählt, daß der interessierende Wellenlängen meßbereich auf einer der Filterflanken (entweder der anstei genden oder der abfallenden Filterflanke) gelegen ist, wo durch erreicht wird, daß die spektrale Empfindlichkeit der beiden Detektoren im interessierenden Wellenlängenbereich unterschiedlich ist. In Fig. 3 ist dies mittels zweier idealisierter Empfindlichkeitskurven dargestellt. Auf der Ordinate 1 ist die spektrale Empfindlichkeit aufgetragen, während auf der Abszisse 2 die Wellenlänge aufgetragen ist. Die Empfindlichkeit des ersten Detektors 4 ist in dem in teressierenden Wellenlängenbereich 5-6 im wesentlichen konstant, während jedoch die Empfindlichkeit der zweiten Strahlungsdetektoreinrichtung 4′ bei dem gezeigten Aus führungsbeispiel linear mit zunehmender Wellenlänge ab nimmt. Das Verhältnis der beiden Detektorausgangssignale, normiert auf eine bestimmte Strahlungsleistung, die bei spielsweise direkt vom ersten Detektor 4 geliefert wer den kann, ist der Wellenlänge direkt proportional. Für ein Rückkopplungssignal zur Nachregelung der Wellenlänge z.B. bei Laserdioden, ist sogar lediglich eine Differenzbildung der Detektorsignale erforderlich. Die gezeigte Anordnung bzw. das Verfahren nach der vorliegenden Erfindung liefert somit eine Aussage über einen Wellenlängenschwerpunkt, wo bei also ein breitbandiges Wellenlängengemisch nicht aufge trennt wird, wie das bei dem bekannten Beugungsverfahren der Fall ist. Bei dem gezeigten Ausführungsbeipiel, wel ches speziell für die Regelung von Laserdioden verwendet werden kann, ist nur ein Schwerpunkt des ohnehin schmalban digen Wellenlängenbereiches von Interesse.The arrangements shown in FIGS . 4 and 5 provide both a power-dependent electrical and a wavelength-dependent electrical signal with very little technical effort. Such signals are required, for example, for regulating laser diodes or for correcting the measurements carried out with the aid of laser diodes. It is also possible to implement a wavelength comparison of different laser diodes with the aid of the arrangements shown, with particularly little effort. Absolute wavelength assignment is also possible using a simple calibration device. The arrangement shown in Fig. 4 consists essentially of two Chen radiation detector devices 4 , 4 ', which contain ordinary photodiodes, with which normally only the radiation power is measured. However, in the arrangement shown, one of the photodiodes 4 'is preceded by an optical filter 5 which hides a certain wavelength range, which is not of interest, for example, for a control process. The optical filter is selected so that the wavelength range of interest is located on one of the filter edges (either the rising or the falling filter edge), where it is achieved that the spectral sensitivity of the two detectors in the wavelength range of interest is different. This is shown in FIG. 3 by means of two idealized sensitivity curves. The spectral sensitivity is plotted on the ordinate 1 , while the wavelength is plotted on the abscissa 2 . The sensitivity of the first detector 4 is substantially constant in the interesting wavelength range 5-6 , but the sensitivity of the second radiation detector device 4 'in the exemplary embodiment shown decreases linearly with increasing wavelength. The ratio of the two detector output signals, normalized to a certain radiation power, which can be supplied directly by the first detector 4 , for example, is directly proportional to the wavelength. For a feedback signal to readjust the wavelength, for example in the case of laser diodes, only a difference formation of the detector signals is even necessary. The arrangement shown or the method according to the present invention thus provides information about a wavelength center of gravity, where a broadband wavelength mixture is not separated, as is the case with the known diffraction method. In the exemplary embodiment shown, which can be used specifically for the control of laser diodes, only one focus of the already narrow-band wavelength range is of interest.

Bei der in Fig. 4 gezeigten Anordnung gelangt eine zu mes sende Strahlung 1 zunächst zu einer Strahlteilungsein richtung, beispielsweisein Form eines Diffusors 2, so daß die zu messende Strahlung in zwei Teilstrahlen 3 und 3′ auf geteilt wird. Bei einer stark divergierenden Strahlung oder bei Vorhandensein von Streulicht ist die Strahlaufteilung ohnehin schon gegeben. Es muß dabei jedoch sichergestellt werden, daß die Teilstrahlen 3 und 3′ die gleiche Wellen länge haben und auch ein konstantes Leistungsverhältnis während der Messung ha ben. Der erzeugte Strahlanteil 3 gelangt direkt auf den Strahlungsdetektor 4, während der Strahlanteil 3′ zu nächst über ein Filter 5 geleitet wird und erst dann auf den Strahlungsdetektor 4′ auftrifft. Die von den Strah lungsdetektoren 4 und 4′ gelieferten Ausgangssignale 7 und 8 werden in einer Auswerteschaltung 9 ausgewertet bzw. verarbeitet. Die Auswertung der Signale kann auf sehr verschiedene Weise erfolgen, beispielsweise im Sinne der zu vor erwähnten Differenzbildung und dem zuvor erläuterten Tei lungsvorgang, so daß an einem Ausgang der Auswerteschaltung 9 bei 10 ein leistungsabhängiges elektrisches Signal er halten werden kann und am Ausgang 11 der Auswerteschaltung 9 ein wellenlängenabhängiges Signal zur Verfügung steht. Diese Signale können entweder zur Anzeige gebracht werden oder weiterverarbeitet werden, beispielsweise zur Regelung von Laserdioden.In the arrangement shown in Fig. 4, a radiation 1 to be measured first arrives at a beam splitting device, for example in the form of a diffuser 2 , so that the radiation to be measured is divided into two partial beams 3 and 3 '. In the case of strongly diverging radiation or in the presence of scattered light, the beam is already split up anyway. However, it must be ensured that the partial beams 3 and 3 'have the same wavelength and also have a constant power ratio during the measurement. The generated beam portion 3 passes directly to the radiation detector 4 , while the beam portion 3 'is first passed through a filter 5 and only then strikes the radiation detector 4 '. The output signals 7 and 8 supplied by the radiation detectors 4 and 4 'are evaluated or processed in an evaluation circuit 9 . The evaluation of the signals can be done in very different ways, for example in the sense of the previously mentioned difference formation and the Tei previously explained, so that at an output of the evaluation circuit 9 at 10, a power-dependent electrical signal, he can be kept and at the output 11 of the evaluation circuit 9 a wavelength-dependent signal is available. These signals can either be displayed or further processed, for example for regulating laser diodes.

Fig. 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, wobei bei der Anordnung nach Fig. 5 alle Elemente, die auch bei der Anord nung nach Fig. 4 vorhanden sind, mit den gleichen Bezugszei chen bezeichnet sind. Bei der Ausführungsform nach Fig. 5 besteht die Strahlungsdetektoreinrichtung 4′′ aus einer Ein heit, die eine Photodiode und ein Filter, z.B. ein Tages lichtfilter, enthält. Dabei liegt die Filterflanke des Ta geslicht-Sperrfilters in dem zu betrachtenden Wellenlängen bereich. Mit 4 ist eine gewöhnliche Photodiode bezeichnet. Fig. 5 shows a further embodiment, wherein in the arrangement according to FIG. 5, all elements, which are also present in the arrangement according to FIG. 4, are designated with the same reference characters. In the embodiment of Fig. 5, the radiation detector device 4 'of a standardized A, the light filter includes a photodiode and a filter, such as a day. The filter edge of the daylight blocking filter lies in the wavelength range to be considered. 4 is an ordinary photodiode.

Das Filter 5 hat bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel folgende Aufgabe zu erfüllen:.In the exemplary embodiment shown, the filter 5 has the following task:

Die Funktion des Verhältnisses der spektralen Empfindlichkei ten beider Detektoren muß in dem zu betrachtenden Wellenlän genbereich monoton sein, damit die Wellenlängenzuordnung ein deutig ist.The function of the ratio of spectral sensitivity Both detectors must be in the wavelength to be considered be monotonic so that the wavelength assignment is clear.

Die Auswerteschaltung 9 kann besonders einfach aufgebaut sein. Beispielsweise kann bei dem gezeigten Ausführungsbei spiel das leistungsabhängige Signal 10 direkt das Ausgangs signal des Strahlungsdetektors 4 sein, während das wellen längenabhängige Signal 11 durch ein einfaches Subtrahier glied erhalten werden kann, um die Ausgangssignale 7 und 8 der Strahlungsdetektoreinrichtungen voneinander zu subtrahie ren. Diese so erhaltenen Signale sind für eine Regelung voll ständig ausreichend. Eine weitere Division durch das lei stungsabhängige Signal 7 führt dazu, daß das Signal 11 aus einem reinen wellenlängenabhängigen Signal besteht.The evaluation circuit 9 can be of particularly simple construction. For example, in the embodiment shown, the power-dependent signal 10 can be the output signal of the radiation detector 4 , while the wavelength-dependent signal 11 can be obtained by a simple subtractor in order to subtract the output signals 7 and 8 of the radiation detector devices received signals are completely sufficient for a control. Another division by the performance-dependent signal 7 leads to the fact that the signal 11 consists of a pure wavelength-dependent signal.

Durch die vorliegende Erfindung wird somit ein Verfahren und eine Anordnung geschaffen, die für spezifische Anwendungsfäl le, wie beispielsweise für Regelungs- oder Steuerungsaufgaben, besonders vorteilhaft mit geringem technischem Aufwand einge setzt werden können.The present invention thus provides a method and created an arrangement for specific applications le, such as for regulation or control tasks, turned in particularly advantageous with little technical effort can be set.

Für einen Fachmann sind eine Reihe von Abwandlungen und Ände rungen möglich, ohne jedoch dadurch den Rahmen der vorliegen den Erfindung zu verlassen. So ist es beispielsweise möglich, zur genaueren Eingrenzung eines Wellenlängenschwerpunktes we nigstens eine weitere Strahlungsdetektoreinrichtung mit un terschiedlicher Steigung der im wesentlichen linear abfallen den oder linear ansteigenden Empfindlichkeitskennlinie inner halb des interessierenden Wellenlängenmeßbereiches vorzuse hen, wobei durch Kombination des Ausgangssignals dieses wei teren Strahlungsdetektors mit dem Ausgangssignal der übrigen Strahlungsdetektoren unterschiedliche Regelaufgaben oder Steueraufgaben gelöst werden können oder auch genauere Wellen längenmessungen vorgenommen werden können. Auch ist die vor liegende Erfindung nicht auf die Verwendung von zwei oder drei Strahlungsdetektoreinrichtungen beschränkt.For a person skilled in the art, there are a number of modifications and changes possible, but without thereby reducing the scope of the present to leave the invention. For example, it is possible for more precise definition of a wavelength center of gravity we at least one more radiation detector device with un different slope which fall essentially linearly the or linearly increasing sensitivity characteristic half of the wavelength measurement range of interest hen, by combining the output signal this white teren radiation detector with the output signal of the rest Radiation detectors have different control tasks or Tax tasks can be solved or more precise waves length measurements can be made. It is also in front lying invention not on the use of two or three radiation detector devices limited.

Claims

1. A method for measuring the power of radiation, in particular with a narrow-band wavelength range, using a radiation detector device which is exposed to the radiation and generates at least a power-dependent electrical signal, characterized in that at least two radiation detector devices ( 4 , 4 ' + 5 ; 4 , 4 '') with different spectral sensitivity characteristic curves from each other with the same radiation ( 1 ) to be measured and that the radiation detector devices ( 4 , 4 '+ 5 ; 4 , 4 ''from the at least two ) generated electrical output signals ( 7 , 8 ) are compared with each other to generate the power-dependent and a wavelength-dependent electrical signal.

2. The method according to claim 1, characterized ge indicates that the difference between the Output signals of the radiation detector devices gebil det.

3. The method according to claim 2, characterized ge indicates that the difference bil tion received signal as a feedback signal of a rule circle for wavelength stabilization, especially one Laser diode is used.

4. The method according to claim 2 or 3, characterized in that after the difference formation of the detector output signals, the differential signal obtained thereby is divided by one of the detector output signals ( 7 or 8 ).

5. The method according to any one of claims 2 to 4, there characterized in that both that power-proportional electrical signal as well as the wel Electrical signal proportional to the length as feedback signal of a control loop for wavelength stabilization is used.

6. The method according to claim 3 or 5, characterized characterized that using the feedback tion signal an actuator is adjusted.

7. The method according to claim 6, characterized ge indicates that the De tector output signals are amplified or attenuated in such a way that the feedback signal becomes zero.

8. Arrangement for carrying out the method according to any one of claims 1 to 7, characterized by at least two radiation detector devices ( 4 , 4 '+ 5 ; 4 , 4 '') with different spectral sensitivity characteristic curve curve, which are arranged so that they the radiation ( 1 ) record a common radiation source, and by means of an evaluation circuit ( 9 ) connected to the outputs of the radiation detector devices, which generates a power-related and a wavelength-related electrical signal from the output signals of the radiation detector devices ( 4 , 4 '; 4 , 4 '') .

9. Arrangement according to claim 8, characterized in that one of the radiation detector devices ( 4 ) consists of a normal photodiode, while the other radiation detector device ( 4 '+ 5 ; 4 '') consists of a photodiode with an upstream optical filter ( 5 ) , by which certain wavelength ranges are faded out.

10. The arrangement according to claim 9, characterized in that the optical filter ( 5 ) is designed such that the wavelength range let through by the filter (measuring range) lies on the rising or falling filter edge.

11. Arrangement according to one of claims 8 to 10, characterized in that the sensitivity of the one radiation detector device ( 4 ) is constant in the wavelength measuring range and that the sensitivity of the other radiation detector device ( 4 '+ 5 ; 4 '') is within the Wavelength measuring range decreases linearly or increases linearly.

12. Arrangement according to one of claims 9 to 11, characterized in that the other radiation detector device ( 4 '; 4 '') is connected upstream of a daylight blocking filter or that the radiation detector device ( 4 '') contains a daylight blocking filter.

13. Arrangement according to one of claims 8 to 12, characterized in that a diffuser ( 2 ) is arranged between the radiation source and the radiation detector devices ( 4 , 4 '; 4 , 4 '').

14. Arrangement according to one of claims 8 to 13, there characterized in that at least another radiation detector device with difference Liche slope of the essentially linear or linearly increasing sensitivity characteristic within the Wavelength measuring range is provided.

15. Arrangement according to one of claims 8 to 14, there characterized by that the Anord Part of a control device of a laser diode is.