двухчастотный стабилизированный газовый лазер
Классы МПК: | H01S3/13 стабилизация выходных параметров лазера, например частоты, амплитуды |
Автор(ы): | Миронов Александр Владимирович, Привалов Вадим Евгеньевич, Синица Светлана Александровна |
Патентообладатель(и): | Миронов Александр Владимирович, Привалов Вадим Евгеньевич, Синица Светлана Александровна |
Приоритеты: |
подача заявки:
1990-09-21 публикация патента:
10.05.1995 |
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в качестве источника излучения в интерферометрах с переносом спектра сигнала. Сущность изобретения: в двухчастотном зеемановском стабилизированном лазере, включающем активный элемент, источник постоянного аксиального магнитного поля, источник питания и систему стабилизации частоты излучения, источник магнитного поля выполнен в виде двух поперечно намагниченных пластин, установленных одноименными полюсами навстречу друг другу в вертикальных плоскостях симметрично и параллельно оси активного элемента со стороны одного из его концов так, что длина участка взаимного капилляра активного элемента и пластин не превышает половины длины пластин. 1 ил.
Рисунок 1
Формула изобретения
ДВУХЧАСТОТНЫЙ СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ГАЗОВЫЙ ЛАЗЕР, содержащий активный элемент с разрядным капилляром и источник постоянного аксиального магнитного поля, отличающийся тем, что, с целью повышения воспроизводимости и стабильности частоты излучения, улучшения технологичности и уменьшения массагабаритных характеристик, источник постоянного магнитного тока выполнен в виде двух поперечно намагниченных пластин, установленных одноименными полюсами навстречу одна другой симметрично и параллельно оси активного элемента со стороны одного из его концов так, что длина участка взаимного перекрытия разрядного капилляра и пластин не превышает половины длины пластин.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к квантовой электронике и может быть использовано при создании двухчастотных источников когерентного оптического излучения для метрологии, интерферометрии и систем обработки информации. Известны двухчастотные стабилизированные лазеры [1] которые позволяют перенести спектр полезного сигнала в высокочастотную область и тем самым избавиться от влияния низкочастотных флуктуаций, повышая при этом надежность и точность измерения. Обычно требуются источники двухчастотного излучения с разностью частот порядка нескольких сотен кГц единиц МГц. Для получения двухчастотного излучения используют акусто- и электрооптические преобразователи, лазеры с анизотропными элементами и др. Наиболее перспективным является зеемановский лазер, в котором двухчастотное излучение получается посредством наложения на активную среду лазера с изотропным резонатором аксиального магнитного поля (АМП). Источником АМП может служить соленоид или постоянный магнит. Известен двухчастотный зеемановский стабилизированный лазер ЛГН-212 [2] который по совокупности существенных признаков наиболее близок предлагаемому и принят за прототип. Известный лазер содержит активный элемент с изотропным резонатором, размещенный внутри постоянного магнита в форме цилиндра с отверстием, выполненного из набора колец. Все кольца намагничены в одном направлении, в результате чего в отверстии магнита создано магнитное поле в направлении продольной оси активного элемента. Лазер содержит также систему автоподстройки частоты, оптически и электрически связанную с активным элементом. В известном устройстве теплоотвод с поверхности активного элемента затруднен из-за его размещения внутри цилиндрического магнита. По этой причине тепловыделение активного элемента ведет к длительному дрейфу температуры его стенок и к нестабильности расщепления частот. Увеличение зазоров для теплоотвода ведет к росту массогабаритных показателей. Кроме того, в известном устройстве отсутствует возможность точной установки заданного расщепления, так как величина поля определяется только намагниченностью и количеством колец. В то же время технологический разброс параметров активных элементов требует варьировать величину поля плавно в 1,5-2 раза для получения одинакового расщепления. Таким образом, недостатками известного устройства являются низкие воспроизводимость и стабильность излучения, низкая технологичность и высокие массогабаритные показатели. Целью изобретения является повышение воспроизводимости, стабильности частоты излучения и технологичности и уменьшение весогабаритных показателей. Эта цель достигается тем, что в предлагаемом двухчастотном зеемановском стабилизированном лазере, включающем активный элемент, источник постоянного аксиального магнитного поля и систему стабилизации частоты излучения, источник магнитного поля выполнен в виде двух поперечно намагниченных пластин, установленных одноименными полюсами навстречу друг другу в вертикальных плоскостях симметрично и параллельно оси активного элемента со стороны одного из его концов с перекрытием активного элемента, не превышающим половины длины намагниченных пластин. Предлагаемое техническое решение позволяет обеспечить генерацию двух частот излучения с регулируемой и стабильной разностью частот, используя малогабаритные постоянные магниты, не препятствующие отводу тепла с поверхности активного элемента и тем самым повысить воспроизводимость, стабильность частоты излучения и технологичность и уменьшить массогабаритные показатели. На чертеже приведена схема предлагаемого устройства. Предлагаемое устройство состоит из активного элемента 1, помещенного в магнитное поле двух поперечно намагниченных пластин 2, 3, размещенных одна относительно другой встречными полюсами, и системы 4 стабилизации частоты, оптически и электрически связанной с активным элементом 1. Пластины 2, 3 установлены в вертикальных плоскостях симметрично и параллельно оси активного элемента 1 со стороны одного из его концов с перекрытием активного элемента 1, не превышающим половины длины пластин 2, 3. Предлагаемое устройство работает следующим образом. Силовые линии 5 магнитного поля выталкиваются из пространства между пластинами 2, 3 и сгущаются на участке 6 продольной оси активного элемента 1. На этом участке происходит расщепление контура усиления на![двухчастотный стабилизированный газовый лазер, патент № 2035102](/images/patents/438/2035004/963.gif)
![двухчастотный стабилизированный газовый лазер, патент № 2035102](/images/patents/438/2035004/963.gif)
![двухчастотный стабилизированный газовый лазер, патент № 2035102](/images/patents/438/2035029/8776.gif)
![двухчастотный стабилизированный газовый лазер, патент № 2035102](/images/patents/438/2035056/177.gif)
![двухчастотный стабилизированный газовый лазер, патент № 2035102](/images/patents/438/2035029/8776.gif)
![двухчастотный стабилизированный газовый лазер, патент № 2035102](/images/patents/438/2035029/8776.gif)
Класс H01S3/13 стабилизация выходных параметров лазера, например частоты, амплитуды