Частотно-стабилизированный газовый лазер

 

Изобретение относится к области квантовой электроники и позвопяет повысить надежность и стабильность частоты частотно-стабипизированного лазера с внутренними зеркалами. В яа зере элемент перестройки частоты выполнен в виде цилиндра, расположенно го на боковой поверхности газрразря/t ной трубки и помещенного в соленоид. . Равномерный подогрев газоразрядной трубки обеспечивается викревыми токимк цилиндра возникающими при возг действии переменного магнитного поля окружающего цилиндр соленоида. ноид соединен через преобразователь переменного тока с выходом системы автоматической подстройки частоты. Вход системы автоматической подстройки частоты соединен с оптически связанным с трубкой фотоприемным yeтpoйcтвo c. В лазере уменьшено влияние магнитных пол,ей, так как Токопроводящий цилищф элемента перестройки частоты выполнен из магнитомягкого материа}1а« Для улучшения равномерносг ти перераспределения вихревых токов возникаюцнх на различных участкаэс внешней поверхности цилиндра элемента перестройкк частоты, на его внешней поверхности может быть нанесено токоПроводящее покрытие из материала с удельной ПРОВОДИМОСТЬЮ превышающей удельпую яроводимость материала цилинЕДра. I з.п. ф-лы, 1 Kii.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИ ЕСКИХ

РШ1у БЛИК. ° (51) 5,Н О1 $ 3/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСВ ВУ .

ГОСУДАРСТВ +1 и SOMmEX СССР

fl0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЬЙ. - (4б) 07.09.92. Бюл. Р 33 (21) 39831 15/25 (22) 02. 12.85 (72) A.É.Âëàñoâ, К.С.Гайнутдинов и Г.Т.Тимошенко. (53) 621.375.8(088.8) (56) Патент Франции Ф 2326793у кл. Н 01 S 3/04, 1977.

Патент США В 4387462,кл.331"945, "

1983. (54) ЧАСТОТНО-СТАВИПИЗИРОВАННЫЙ

ГА,ЗОЗЫЙ JIA3EP (57) Изобретение относится к области квантовой электроники и позволя.. ет повысить надекность и стабильность частоты частотно-стабилизированного лазера с внутренними зеркалами. В лазере элемент перестройки частоты рМполнен в. виде цилиндра, располоиенно" го на боковой поверхности газоразряд ной трубки и.помещенного в соленоид. ..Равномерный подогрев газоразрядной трубки обеспечивается вихревыми тока„„SU„„ i 327Т60 А1 мк цилиндра, возникающими при воз-, действии переменного магнитного поля окружающего цилиндр соленоида. Соленоид соединен через преобразоватеЛь переменного тока с выходом системы автоматической подстройки частоты.

Вход системы автоматической подстройки частоты соединен с оптически связанным с трубкой фотоприемным устройством. В лазере уменьшено влияние магнитных полей, так как токо" проводящий цилиндр элемента перестройки частоты выполнен из магнитомягкого катерка)та. для улучшения равномернос ти перераспределения вихревых токов, возникающих на различных участках Я внешней поверхности цилиндра элемента перестройки частоты, на его внешней поверхности монет быть нанесено токопроводящее покрытие из материала с удельной проводимостью„ превышающей удельную .проводимость материала цилиндра ° 1 з »п» ф-лы» 1 ил»

4327760

Изобретение относится к области квантовой электроники и может быть использована при разработке и конструировании газовых лазеров со стабильной частотой излучения.

Целью изобретения является повышение надежности и стабильности частоты лазера.

На чертеже показана схема частот" б ,но-стабилизированного лазера.

Лазер содержит газоразрядную труб-., ку 3 с закрепленными на ее торцах зеркалами 2, 3 оптического резонатора; фотоприемное устройства (ФПУ) 4, oII тически связанное g трубкой и соединенное со входам системы 5 автоподстрайки частоты (АПЧ) элемент перест ройки частоты, выполненный в виде цилиндра 6 из магнитомягкого материала, не внешнюю.поверхность которого нанесено проводящее покрытие 7. Цилиндр заключен в соленоид 8, соединенный через преобразователь 9 переменного тока с выходом системы AIPi.

Лазер работает следуюшим образом.

Прн возбуждении разряда в газаразряднай трубке 1 на соленоид 8 ат систе- ЗО мы АПЧ 5 через преобразователь 9 переменного тока подается напряжение.

Возникающее при этом магнитное поле соленоида вызывает вихревые токи начального подогрева в помещенном внутри соленоида цилиндре 6 из магнито35 мягкого материала. Трубка нагревается и частота излучения в результате теплового расширения боковых стенок -меняется. После достижения состояния,, близкого к тепловому равновесию трубки с окружающей средой,;начинает действовать обратная связь, регулирующая вихревые токи подогрева ци,.линдра в соответствии с частотой излучения., регистрируемой ФПУ 4, которое преобразует расстройку оптической частоты в сигнал, воздействующий на вход системы АПЧ и далее через преобразователь переменного тока на соленоид .и помещенный внутри него щ линдр. При увеличении температуры окружающей среды или других воздействиях, приводящих к увеличению расстояния между зеркалами 2,3 трубки

55 напряжение, подаваемое на соленоид 8;, и возникающие при этом "îêè нагрева в цилиндре 6 уменьшаются, в противном случае - наоборот.

В результате средняя температура трубки поддерживается постоянной и частота излучения стабилизируется.

Соединение соленоида 8 с выходом системы АПЧ э через преобразователь 9 переменного тока позволяет создать внутри соленоида переменное магнитное поле, изменяющееся пропорционально изменению сигнала системы АПЧ.

Для уменьшения потерь соленОид изготавливается из провода большого сечения с целью предотвращения er o перегрева.

Помещение в соленоид газоразрядиой трубки с токопроводящим цилиндрам, размещенным на ее боковой поверхности, позволяет повысить надежность лазера за счет исключения электродов, так как нагрев терморе-, гулирующего элемента цилиндра производится косвенно возникающими в нем при воздействии переменного магнитного поля соленоида вихревыми токами.

Выполнение элемента перестройки частоты в виде цилиндра позволяет повысить надежность лазера, так как за счет увеличения толщины элемента перестройки частоты, по сравнению с проводящим покрытием, исключается возможность его разрыва. Вследствие большой равномерности омического сопротивления при увеличении толщины элемента ерестройкч частоты уменьшается возможность дебалансиравки сигнала с фотоприемного устройства иэ-эа изменения положения луча относительно фоточувcTвитальн1.х площадок.

Выполнение элемента перестройки частоты из магнитамягкога материала обеспечивает повышение эффективности нагрев" цилиндра с помощью вихревых токов. Кроме того, это позволяеr повысить надежность лазера за счет уменьшения влияния магнитных полей, искажающих соотношение компонентов излучения и приводящих к уходам частоты.

Размещение на внешней поверхности цилиндра токапровадящего покрытия из материала с удельной проводимостью, превышающей удельную проводимость материала цилиндра, также по" вышает надежность лазера, так как вихревые таки, канцентрирующиеся в основном на различных участках внешней гаверхпа ти цилиндра, равномерно перераспределяются по ней с помощью

)327?

Составитель С.Иванов

Редактор Т,Орловская Техред, P.,Bepec

Корр ек r p й, Шаром.:

Заказ 4053

Под miс н -,e

ВНИИПИ Гасударственного комитета СОСР по делам изобретений и открытий 13035. Москва Ы .ъ5 Раушская нО, д, -/"э

Производственно-полиграФическое предприятие., г. Улго-зо.". . ул, Проектная, ч этого покрытия„ что дополнительно

Jc p tt e Bo3HoEHocTb . дебалансировги системы АЛЧ из-за смещения луча по фоточувствительной площадке ФПУ

5 при неравномерном подогреве. Цилиндр гыполняется из стали. Хокопроводящее покрытие наносится гальваническим путем из алюминия или меди. Удельная проводимость этик материалов более 10 чем в два раза вьппе, чем удельная проводимость стали. Выполнение покрытия из материалов с худшей проводимостью техническч нецелесообразно, так как стоимость покрытия не умекьша ется, а зф4ективность устранения неравномерности нагрева падает.

Ф о р и у л а и з о б р е т е н и я

29

t. Частотно-стабилизированный газовый лазер, содержащий газоразрядную трубку с установленными на ее торцах зеркалами оптического резонато60

1 ра, элемент перестройки частоты, фотоприемное устройство, оптически связанное с резонатором и соединенное с входом системы автоматической подстройки частоты, о т л и ч а tc щ и йс я тем, что, с целью повышения на" дежности и стабильности частоты, элемент перестройки частоты выполнен в виде цилиндра из.магнитамягкого материала, помещенного внутри соленоида, охватывающего боковую поверхность газоразрядной трубки, при зтои соленоид через преобразователь пере" меняного тока соединен с выходом системы автоматической. подстройки частотые

2. Лазер по п,t,. о т л и ч а юшийся теме чта на внешней по верхности цилиндра нанесено токоправодящее покрытие из материала с удельной проводимостью, превышающей не менее чем в два раза удельную проводимость материала цилиндра.