Способ стабилизации частоты и интенсивности излучения двухчастотного газоразрядного лазера

Способ стабилизации частоты и интенсивности излучения двухчастотного газоразрядного лазера

Реферат

 

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 Ho- 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 Но 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