Оптический квантовый генератор
Патент 348146
Авторы
Классы МПК
Оптический квантовый генератор
Иллюстрации
Реферат
-48I46
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советскиа
Социал истич есина
Распублив
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 15Л.1971 (№ 1613998/26-25) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 08Л1.1973. Б:оллетень № 10
Дата опубликования описания 15.VI.1973
М. Кл. Н Ols 3„ 02 комитет пс делаю изобретений и открытий при Совете Министров
СССР
УД1х 621.375.8(088.8) Авторы изобретения
Д. П. Бельский, М. H. Демидов, В. Н. Остапец и М. М. Райхер
Ь : i OtQ," Ì";"т i
Заявитель
ОПТИЧЕСКИЙ КВАНТОВЫЙ ГЕНЕРАТОР
Изобретение относится к области квантовой электроники и может быть использовано при создании стабильных оптических квантовых генераторов (ОКГ).
Известны стабильные ОКГ, содержащие резонатор стержневой конструкции с фланцами, на которых укреплены зеркала. Стержни выполнены из материала, обладающего магнитострикцией.
На стержни намотаны катушки. При пропускании тока через катушки создается магнитное поле, в результате чего стержни изменяют свою длину и, следовательно, угловое положение зеркал резонатора. На катушки подают переменный сигнал, который вызывает периодическое изменение положения зеркал и изменение мощности излучения.
Эти изменения выделяются фотоприемником, причем амплитуда и фаза сигнала зависят от величины и направления разъюстировки зеркал резонатора.
Усиленный фазовопродетектированный сигнал через усилитель мощности поступает в катушки, подстраивая резонатор на максимум мощности излучения.
В известных ОКГ выходное, излучение промодулировано периодическим сигналом, а значит, заранее обусловлена точность стабилизации. Кроме того, при подстройке по циклу выходное излучение — фотоприемник—
2 система обратной связи — изменение длины резонатора угловая разъюстировка может быть скомпенсирована только введением дополнительного кольца обратной связи. Без него подстройка будет выполнена с конечной, весьма малой точностью.
Необходимо также отметить усложнение конструкции ОКГ, связанное с необходимостью использования фотоприемника.
10 Предлагаемый ОКГ обладает более высокой надежностью.
На чертеже представлена блок-схема оптического квантового генератора.
Резонатор ОКГ состоит из фланцев 1 и сое15 динительных стержней 2. Стержни выполнены из магнитострикционного материала. Одним концом стержни жестко скреплены с фланцем через датчики деформации 8, которыми являются двухобмоточные трансформа20 торы, собранные на ферромагнетике с большим проявлением эффекта Виллари.
Работа данного ОКГ происходит следующим образом.
Резонатор OKI юстируется на оптимум
25 мощности. При воздействии на резонатор различных возмущающих факторов (температура, вибрация и т. д.) в стержнях резонатора возникают упругие деформации. Магнитная проницаемость сердечника трансформатора
30 изменяется (известный эффект Виллари), и
348146
Составитель Н, Михайлова
Техред Л. Богданова
Редактор Л. Герасимова
Корректор Т. Гревцова
Заказ 1717,2 Изд. М 1446 Тираж 780 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4, 5
Типография, пр. Сапунова, 2 вследствие этого меняется величина сигнала на вторичной обмотке трансформатора. На первичную обмотку трансформатора подается переменное опорное напряжение от источника 4, сигнал со вторичной обмотки подается в систему обратной связи 5, которая вырабатывает управляющий сигнал, поступающий через усилитель мощности б на исполнительный элемент — катушку индуктивности 7, намотанную на стержни.
Управляющий сигнал изменяет длину стержня и снижает деформации в нем до минимальной величины. Так как деформации снижены до минимума иди до нуля системой обратной связи, следовательно, резонатор (его конструктивные элементы) возвращен в первоначальное положение. Следовательно, излучение ОКГ стабилизировано.
Одна из возможных электрических схем системы стабилизации резонатора включает два автономных идентичных «впала.
Назначение каждого канала заключается в стабилизации уровня деформаций стержня на минимуме. При этом исполнительный элемент данной системы может воздействовать как на стержень, на котором установлен датчик, та« и на стержень, относительно которого ведется отсчет уровня деформаций.
Очевидно, что при возникновении деформаций в стержне возрастает давление на датчик.
Амплитуда выходного сигнала датчика меняется. После предварительного усиления и сглаживания этот сигнал поступает на вход сравнивающего устройства, где сравнивается с опорным высокостабильным напряжением и преобразуется в переменный сигнал, амплитуда и фаза которого зависят от величины и знака деформаций, возникших в стержне.
Сигнал ошибки фазоводетектируется, усиливается по мощности и в качестве управляющего поступает на катушку, намотанную на стержень, в котором установлен датчик, или на стержень, относительно которото отсчитывают уровень деформаций, для их компенсации.
Описываемая конструкция стабильного
ОКГ обладает тем достоинством, что в ней исключены возмущения, которые вводятся преднамеренно и поэтому ухудшают параметры излучения (такие, например, как мощность и ее стабильность), вызывают частотные и фазовые флуктуации. Следовательно, предлагаемая конструкция ОКГ позволяет достигнуть более высокой стабильности как мощности излучения, так и частоты, особенно за малые промежутки времени.
Описываемый ОКГ незаменим при необ20 ходимости функционирования в условиях воздействия различных возмущающих факторов: колебаний температуры, вибрациях и т. п.
Предмет изобретения
Оптический квантовый генератор, содержащий резонатор с зеркалами, укрепленными во фланцах, соединенных стержнями из магнитострикционного материала, на которых на30 мотаны катушки, и систему обратной связи, отличающийся тем, что, с целью увеличения стабильности, мощности излучения, между стержнями и одним из фланцев резонатора жестко укреплены двухобмоточные трансфорЗ5 маторы, одна из обмоток которых соединена с источником переменного сигнала, а другая — со входом системы обратной связи, выход которой соединен с катушками.