Устройство угловой автоподстройки зеркал резонатора лазера

Авторы патента:

ЧЕРНОВ Е.И.

СЕДОВ Г.С.

ХИЛОВ С.И.

H01S3/139 - путем управления взаимным положением рефлекторов резонатора или их отражательными свойствами

(51) 5 H Ol S 3/139

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬП 1Ф

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21} 3724622/25 (22) 10.04.84 (46) 30.12.91, Бюл. h» 48 (72) Е.И.Чернов,Г.С,Седов и С.И.Хилов. (53) 621,375,8(088.8) (56) Довгий Я.Д. Оптические квантовые генераторж. Киев, Высшая школа, 1977, с. 133.

Авторское свидетельство СССР

У 724038, кл. H 01 $ 3/!3, 1978. (54)(57) УСТРОЙСТВО УГЛОВОЙ АВТОПОДСТРОЙКИ ЗЕРКАЛ РЕЗОНАТОРА ЛАЗЕРА, содержащее лазер, первую и вторую системы угловой автоподстройкн непрозрачного зеркала резонатора лазера, третью и четвертую системы угловой автоподстройки выходного зеркала лазера, два фотоприемника, первый иэ которых размещен на обратной стороне непрозрачного зеркала и выход которого соединен с первыми входами третьей и четвертой систем угловой автоподстройки, о т л н ч а ющ е е с я тем, что с целью повышения точности автоподстройки, в устройство введены два сумматора, формирователь напряжения смещения, чеоа » 0<ю 1 2 538 тыре схемы сравнения, логический элемент И, а также инвертор, первый и второй выходй которого соединены с первыми входами первой и второй сис- тем угловой автоподстройки, вход инвертора и вторые входы третьей и четвертой систем угловой автоподстройки соединены с выходом логического элемента И, четыре входа которого соединены с выходами схем сравнения, первый вход первой и второй схем сравнения и второй вход первой системы угловой автоподстройки соединены с выходом первого сумматора, первый вход третьей и четвертой схем сравнения и второй вход второй системы угловой автоподстройки соединены с входом второго сумматора, второй вход первой и четвертой схем сравнения соединен с первым выходом формирователя напряжений смещения, второй вход второй и третьей схем сравнения - ca вторым выходом 4ормирователя напряжений смещения, а входы первого и второго сумматоров со единены с первым и вторым выходами фотоприемников. а 8 где я

2(а + f )

Ч.

° «Ь

27 2(а + Я) Изобретение относит я к области квантовой электроники и может быть использовано в производстве стабильных па оси диаграммы направленности и мощности излучения лазеров.

Цель изобретения " повышение точности автоподстройки.

На чертеже представлена блоксхема устройства.

Устройство угловой автоподстрайки содержит лазер, имеющий в своем составе активный элемент 1, глухое зеркало 2 и выходное зеркало 3, первую 4 и вторую 5 системы угловой автоподстройки (САП) непрозрачного зеркала, третью б и четвертую 7 сис" темы угловой автоподстройки выходного зеркала, первый 8 и вгарой 9 позиционные фотоприемники, первый

10 и второй 11 сумматоры, формирователь 12 напряжений смещения, первую, вторую, третью и четвертую схемы сравнения 13-16, элемент И 17, инвертор 18.

Устройство работает следующим образом.

С первого и второго выходов фотоприемника 8 на первые входы сумматоров 10рil поступают сигналы1 прапор щ ональные смещениям по осям Х и У центра пучка на непрозрачном зеркале (ь г,„, ь F, ). С первого и второго выходов фотоприемника 9 на вторые входы сумматоров 10 и 1 l поступают сигналы, пропорциональные смещениям

Ь 0 „, ü 0,„ центра пучка, отраженно" го от окна Брюстера со стороны непрозрачного зеркала. При этом выход" ной сигнал сумматора 10, характеризующий угловую раэъюстировку ненроэ" рачного зеркала па оси Х (g,„), описывается выражением где q q вЂ” коэффициенты пропорциональности.

Выходной сигнал сумматора 11 описывается выражением расстояние вдоль оцтической оси от центра непроэt5

4О

55 рачного зеркала до окна

Брюстера;

L - -длина резонатора; а вЂ” длина перпендикуляра, опушенного иэ точки пересече" ния окна Брюстера с оптической осью.

Выходные напряжения формирователя 12 задают допустимые величины уг(лавой раэъюстировки непрозрачного зеркала па осям K и У (эти величины можно сделать достаточно малыми) .

Ясли раэъюстнровка это-о зеркала па любой иэ осей превышает допустимую, то в этом случае выходной сигнал па крайней мере одной иэ схем сравнений 13-16 окаэывается равным О н на выходе элемента И 17 возникает сиг- нал, отключающий системы 6 и 7, и череэ инвертор 18 воздействует на системы 4 и 5, включая нх. Эти системы осуществляют автоподстройку до тех пор„ пока сигналы рассогласования (выражения 1,2) не оказываются меньше выходных напряжений формироВателя 12. После чего на выходе элемента И 17 устанавливается сигнал, по которому системы 4,5 выключаются и включаются системы 6 и 7, сигналами р:ссагласования для которых являются выходные напряжения фотопри" емника 8. Системы 6 и 7 осуществляют автоподстрайку выходного зеркала да тех пор, пока сигналы рассогласования с фотоприемника 8, пропорциональные n Y,„, aF„„, не оказываются равнъми О. Так как в сигналы рассогласования систем у лавой автоподстройки непроэрачнага зеркала, снимаемые с выхода сумматоров !О и 11, входят сигналы рассогласования систем автоподстройки выходного зеркала, снимаемые с выходов фотоприемника 8, то одновременная автоподстройка обоих зеркал осуществляться не может °

Если этого не соблюдать, то системы автопадстройки будут мешать друг другу, Кроме того, так как при разъюс" тировках обоих зеркал однозначно можно определить толька угловую разъюс" тиравку глухого зеркала (вМрежения

1,2) н раэъюстировка выходного зеркала однозначно определяется талька при съюстироваииом непрозрачном зерK.":- пе„ та системы 4 я 5 имеют npuopu"oò в работе па сравнению с системамн 6 и!

2205

Составитель Ю.Удалов

Редактор А.Кондрахнна Техред В.Кадар . Корректор А.06ручар

Заказ 4672 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

I13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Иеобретение позволяет сформировать сигналы рассогласования для систем автоподстройки непрозрачного зеркала, однозначно определякицие его .угловую раэъюстировку и не зависящие от угловой разъюстировки выходного зеркала. После завершения. автоподстройки непрозрачного зеркала в устройстве формируются сигналы рассог3В 4 ласования, однозначно определяющие угловую раэъюстировку выходного зеркала, которая затем устраняется as" топодстройкой. Все это позволяет обеспечить высокую точность автонодЮ стройки зеркал резонатора лазера при наличии больших начальных их раэъюстировок в широком диапазоне температур.

Устройство угловой автоподстройки зеркал резонатора лазера

Изобретение относится к области квантовой электроники и может быть использовано при создании волноводных двухканальных газовых лазеров

Одночастотный he-ne лазер // 2258991

Изобретение относится к области технической физики и может быть использовано при производстве одночастотных стабилизированных газовых лазеров

Способ стабилизации частоты излучения лазера и стабилизированный по частоте излучения лазер // 2266595

Изобретение относится к лазерной технике и может быть использовано при стабилизации частоты излучения существующих лазеров и создании новых, стабилизированных по частоте лазеров, которые могут применяться в метрологии, спектроскопии, системах навигации, локации

Способ стабилизации частоты излучения лазера // 2352038

Способ стабилизации частоты излучения лазера // 2447557

Изобретение относится к лазерной технике и может быть использовано при стабилизации частоты излучения существующих и новых, которые только будут созданы, высокостабильных по частоте лазеров, которые в свою очередь могут применяться в квантовой метрологии, спектроскопии, системах навигации, локации и других областях

Стабилизированный лазер // 1487770

Изобретение относится к квантовой электронике и может быть использовано для стабилизации частоты излучения лазеров

Способ стабилизации частоты и интенсивности излучения двухчастотного газоразрядного лазера // 1533604

Изобретение относится к оптике и квантовой электронике

Твердотельная лазерная установка // 2626732

Твердотельная лазерная установка содержит активный элемент, непрозрачное и полупрозрачное зеркала, устройство управления положением непрозрачного зеркала, электродвигатель, светоделитель, приемник излучения, устройство обработки сигнала. Устройство управления обеспечивает корректировку углового положения непрозрачного зеркала для устранения возмущения волнового фронта, вызванного клиновыми деформациями активного элемента. Технический результат заключается в повышении надёжности функционирования устройства и обеспечении компенсации термооптических искажений. 2 ил.

Способ стабилизации частоты излучения лазера и стабилизированный по частоте излучения лазер // 2634368

Способ стабилизации частоты излучения лазера включает в себя формирование резонанса мощности излучения в резонаторе лазера, измерение выходной мощности излучения лазера, модулирование резонатора лазера пробным сигналом, пропорциональным флуктуациям частоты излучения лазера. Далее определяют знак текущего градиента резонанса мощности излучения по сигналу, пропорциональному выходной мощности излучения лазера и названному пробному сигналу, на основании которого формируют сигнал подстройки. Амплитуда сигнала подстройки переменна и пропорциональна величине модуля нормированному третьему центральному моменту функции плотности распределения сигнала выходной мощности излучения лазера. Причём для определения амплитуды и знака сигнала подстройки используется набор полосовых фильтров. Технический результат заявленного решения заключается в повышении стабильности частоты лазерного излучения за счет увеличения скорости настройки резонатора на экстремум линии-репера за счет многоканальной схемы подстройки. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.