Способ стабилизации частоты и интенсивности излучения двухчастотного газоразрядного лазера

Авторы патента:

H01S3/139 - путем управления взаимным положением рефлекторов резонатора или их отражательными свойствами

Изобретение относится к оптике и квантовой электронике. Цель изобретения - повышение стабильности частоты и интенсивности излучения лазера и обеспечение возможности перестройки частоты генерации в стабилизированном режиме. В активном элементе возбуждают электрический разряд, ток разряда модулируют сигналом генератора опорного напряжения. На активную среду накладывают поперечное магнитное поле, напряженность которого имеет произвольное значение из области существования двухчастотного режима Н<Н, где H_o- напряженность магнитного поля, соответствующая минимальной амплитуде модуляции. 1 ил.

Изобретение относится к оптике и квантовой электронике и может найти применение в оптическом приборостроении и научных исследованиях, в частности в интерферометрии и фотометрии. Цель изобретения повышение стабильности частоты и интенсивности излучения и обеспечение возможности перестройки частоты генерации в стабилизированном режиме. На чертеже представлена схема одного из возможных устройств, реализующих предлагаемый способ. Устройство состоит из активного элемента 1, помещенного в фазоанизотропный резонатор 2, линейного поляризатора 3, фотоприемника с предусилителем 4, детектора 5 сигнала ошибки, выполненного в виде синхронного детектора, усилителя-интегратора 6, пьезокорректора 7, блока 8 питания лазера, генератора 9 опорного напряжения и электромагнита 10. Стабилизация частоты и интенсивности в описанном устройстве осуществляется следующим образом. В активном элементе 1 с помощью блока 8 питания возбуждает электрический заряд, ток разряда модулируют сигналом генератора 9. На активную среду с помощью электромагнита 10 накладывают поперечное магнитное поле, направление которого параллельно оси пропускания поляризатора, а напряженность имеет произвольное значение из области существования двухчастотного режима, удовлетворяющее неравенству Н<Н. Величина Н_о соответствует верхней границе диапазона напряженностей, при которых возможен режим стабилизации, и может быть определена путем плавного увеличения от значения, соответствующего нижней границе двухчастотного режима до момента срыва режима стабилизации. Прошедшую поляризатор -компоненту излучения детектируют фотоприемником и предусилителем 4. Сигнал переменного тока, пропорциональный амплитуде модуляции p -- волны, с выхода предусилителя 4 подают на детектор 5 сигнала ошибки (синхродетектор), куда подают также и опорное напряжение от генератора 9. Сигнал с выхода устройства 5 через усилитель-интегратор 6 подают на пьезокорректор 7, который изменяет длину резонатора до тех пор, пока значение расстройки резонатора не принимает значение .. Изменяя величину напряженности поля с помощью электромагнита 10, осуществляют перестройку лазера в диапазоне расстроек _макс _o < 0.. Для стабилизации лазера на расстройках 0 < _o _макс необходимо изменить фазу опорного сигнала, подаваемого с генератора 9 на детектор сигнала ошибки 5, на 180^o. В данном решении существенно повышается стабильность полезного излучения, повышается стабильность частоты излучения. Стабилизация интенсивности при стабилизации частоты получается автоматически. Кроме того, возможна работа в стабилизированном режиме с плавной перестройкой частоты излучения.

Формула изобретения

Способ стабилизации частоты и интенсивности излучения двухчастотного газоразрядного лазера, основанный на возбуждении активной среды электрическим разрядом, наложении на нее поперечного магнитного поля, направление которого совпадает с одной из осей линейной фазовой анизотропии резонатора, выделении линейным поляризатором той компоненты двухчастотного излучения, электрический вектор которой параллелен направлению магнитного поля, модуляции одного из параметров лазера, выделении сигнала, пропорционального переменной составляющей излучения, прошедшего поляризатор, и формировании на его основе сигнала управления длиной резонатора, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности частоты и интенсивности излучения лазера и обеспечения возможности перестройки частоты генерации в стабилизированном режиме, модулируют ток накачки активной среды и устанавливают значение напряженности магнитного поля из условия Н < H₀, где Н₀ напряженность магнитного поля, соответствующая минимальной амплитуде модуляции, прошедшей через поляризатор компоненты двухчастотного излучения, при настройке ее частоты на центр контура усиления.

РИСУНКИ

Рисунок 1

Похожие патенты:

Стабилизированный лазер // 1487770

Изобретение относится к квантовой электронике и может быть использовано для стабилизации частоты излучения лазеров

Устройство угловой автоподстройки зеркал резонатора лазера // 1220538

Волноводный двухканальный газовый лазер // 2232453

Изобретение относится к области квантовой электроники и может быть использовано при создании волноводных двухканальных газовых лазеров

Одночастотный he-ne лазер // 2258991

Изобретение относится к области технической физики и может быть использовано при производстве одночастотных стабилизированных газовых лазеров

Способ стабилизации частоты излучения лазера и стабилизированный по частоте излучения лазер // 2266595

Изобретение относится к лазерной технике и может быть использовано при стабилизации частоты излучения существующих лазеров и создании новых, стабилизированных по частоте лазеров, которые могут применяться в метрологии, спектроскопии, системах навигации, локации

Способ стабилизации частоты излучения лазера // 2352038

Способ стабилизации частоты излучения лазера // 2447557

Изобретение относится к лазерной технике и может быть использовано при стабилизации частоты излучения существующих и новых, которые только будут созданы, высокостабильных по частоте лазеров, которые в свою очередь могут применяться в квантовой метрологии, спектроскопии, системах навигации, локации и других областях

Твердотельная лазерная установка // 2626732

Твердотельная лазерная установка содержит активный элемент, непрозрачное и полупрозрачное зеркала, устройство управления положением непрозрачного зеркала, электродвигатель, светоделитель, приемник излучения, устройство обработки сигнала. Устройство управления обеспечивает корректировку углового положения непрозрачного зеркала для устранения возмущения волнового фронта, вызванного клиновыми деформациями активного элемента. Технический результат заключается в повышении надёжности функционирования устройства и обеспечении компенсации термооптических искажений. 2 ил.

Способ стабилизации частоты излучения лазера и стабилизированный по частоте излучения лазер // 2634368

Способ стабилизации частоты излучения лазера включает в себя формирование резонанса мощности излучения в резонаторе лазера, измерение выходной мощности излучения лазера, модулирование резонатора лазера пробным сигналом, пропорциональным флуктуациям частоты излучения лазера. Далее определяют знак текущего градиента резонанса мощности излучения по сигналу, пропорциональному выходной мощности излучения лазера и названному пробному сигналу, на основании которого формируют сигнал подстройки. Амплитуда сигнала подстройки переменна и пропорциональна величине модуля нормированному третьему центральному моменту функции плотности распределения сигнала выходной мощности излучения лазера. Причём для определения амплитуды и знака сигнала подстройки используется набор полосовых фильтров. Технический результат заявленного решения заключается в повышении стабильности частоты лазерного излучения за счет увеличения скорости настройки резонатора на экстремум линии-репера за счет многоканальной схемы подстройки. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.