Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ АКТИВНОЙ СТАБИЛИЗАЦИИ ЧАСТОТЫ ИЗЛУЧЕНИЯ КОЛЬЦЕВОГО ЛАЗЕРА
СПОСОБ АКТИВНОЙ СТАБИЛИЗАЦИИ ЧАСТОТЫ ИЗЛУЧЕНИЯ КОЛЬЦЕВОГО ЛАЗЕРА

СПОСОБ АКТИВНОЙ СТАБИЛИЗАЦИИ ЧАСТОТЫ ИЗЛУЧЕНИЯ КОЛЬЦЕВОГО ЛАЗЕРА

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Использование: в лазерной технике, а именно в оптической связи, приборостроении и измерительной технике. Сущность изобретения: в способе активной стабилизации частоты излучения кольцевого лазера возбуждают в лазаре автомодуляционные колебания, сравнивают их частоты с частотой стабильного радиочастотного генератора и используют в цепи обратной связи полученную разность частот. 1 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

   С помощью Яндекс:  

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2045117
Класс(ы) патента: H01S3/083
Номер заявки: 5042971/25
Дата подачи заявки: 02.08.1991
Дата публикации: 27.09.1995
Заявитель(и): Научно-исследовательский институт ядерной физики МГУ им.М.В.Ломоносова
Автор(ы): Кравцов Н.В.; Ларионцев Е.Г.
Патентообладатель(и): Кравцов Николай Владимирович; Ларионцев Евгений Григорьевич
Описание изобретения: Изобретение относится к лазерной технике и может быть использовано в оптической связи, приборостроении и измерительной технике.
Известен способ стабилизации частоты излучения кольцевого лазера, основанный на стабилизации периметра кольцевого лазера путем его автоматической подстройки с помощью цепи обратной связи, управляющим сигналом для которой является изменение интенсивности выходного излучения, что имеет место при изменении периметра резонатора кольцевого лазера [1]
Однако этот способ становится неэффективным при использовании лазеров, обладающих широкой линией усиления активной среды, что имеет место практически для всех твердотельных лазеров.
Наиболее близким к изобретению является способ, в котором при использовании твердотельных лазеров стабилизацию частоты излучения производят путем привязки частоты излучения к внешнему стабильному эталону (чаще всего к эталону Фабри-Перо) [2] В этом случае сигналом ошибки для цепи обратной связи служит изменение интенсивности излучения после эталона.
Однако этот способ, несмотря на универсальность, обладает значительной сложностью реализации, что связано с включением в состав лазера дополнительного элемента эталона Фабри-Перо и стабилизацией параметров последнего. Кроме того, коэффициент стабилизации сильно ограничивается оптическими шумами, шумами фотоприемника и т.п. поскольку сигнал ошибки имеет амплитудный характер.
Технической задачей изобретения является упрощение реализации способа и повышение коэффициента стабилизации.
Для этого в кольцевом лазере возбуждают автомодуляционные колебания, регистрируют их частоту, сравнивают последнюю с частотой стабильного радиочастотного генератора и разность этих частот используют в качестве входного сигнала в цепи обратной связи.
Изобретение поясняется чертежом, на котором показана схема возможной реализации предлагаемого способа. На чертеже показаны зеркала 1-3 резонатора кольцевого лазера, активный элемент 4, фотоприменик 5, стабильный радиочастотный генератор 6, схема выделения разностной частоты (смеситель) 7, пьезоэлемент 8 и усилитель 9.
Сущность изобретения заключается в следующем. При возбуждении автомодуляционных колебаний в кольцевом лазере, образованном активным элементом 4 и зеркалами 1-3 резонатора, что достигается в результате подбора необходимой величины связи между встречными волнами путем механической юстировки резонатора, частота автомодуляционных колебаний Vм определяется величиной амплитуды коэффициентов связи m: Vм=m/2π Связь между встречными волнами обусловлена обратным рассеянием излучения лазера на элементах его резонатора и активном элементе и периодически зависит от длины периметра резонатора. Поэтому если зафиксировать тем или иным способом величину этой связи, то будет зафиксирована длина периметра L резонатора и, следовательно, частота излучения Vo, вариации которой δV следующим образом связаны с вариациями длины резонатора δL:δV=Vo(δL/L).
Таким образом, если частоту автомодуляционных колебаний сравнивать с частотой стабильного радиочастотного генератора 6 и разность частот после выделения смесителем 7 использовать в цепи обратной связи для подстройки периметра резонатора путем перемещения одного из зеркал с помощью пьезоэлемента 8, то поставленная цель будет достигнута.
Исследовался гранатовый твердотельный лазер с частотой автомодуляции 38470 Гц, которая сравнивалась с частотой, генерируемой синтезатором частот 46-31 ( Δf/f=10-8).
Сравнение рассматриваемого технического решения с прототипом показывает его несомненную простоту и возможность получения более высокого коэффициента стабилизации, поскольку сигнал ошибки используется в частотной форме.
Формула изобретения: СПОСОБ АКТИВНОЙ СТАБИЛИЗАЦИИ ЧАСТОТЫ ИЗЛУЧЕНИЯ КОЛЬЦЕВОГО ЛАЗЕРА, включающий подстройку длины периметра кольцевого резонатора лазера с помощью цепи обратной связи, отличающийся тем, что в кольцевом лазере возбуждают автомодуляционные колебания, регистрируют их частоту, сравнивают последнюю с частотой радиочастотного генератора и разность этих частот используют в качестве входного сигнала в цепи обратной связи.