Частотно-стабилизированный газовый лазер

 

Изобретение относятся к квантовой электронике и может быть использовано в частотно-стабилизированных газовых лазерах. Цель изобретения - повышение стабильности частоты. Лазер содержит капилляр 2 в оболочке 1. Одно из зеркал 7 оптического резонатора закреплено на торце капилляра через Пьезоэлемент 6. Вывод 5 пьезоэлемента выполнен в виде трубки , соосной с резонатором. Трубка герметично закреплена в торце оболочки . Свободный торец трубки закрыт клиновидным выходим окном 12, грани которого не перпендикулярны оси резонатора. Окно 12 не подвергается воздействию неравномерных механических нагрузок. 1 ил.

СОЮа СОВЕТСНИХ

СОЦИМИСТИЧЕСНИ К

РЕСПУБЛИН цж (11) (5i) 5 If 01 8 3/10

А1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

По ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНЯТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (46) 30,07,92, Бюл. Р 28 (21) 4475027/25 (22) 19.08.88 (72) Н.Н.Павлова, С.IÎ.Полякон, И.С,Чуляев и F..Ã,×óëÿeâà (53) 62 1,775.8(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР р. 1268058, кл, Н 01 8 3/22, 1984, Патент СССР Р- 591161 кл. Н 01 S 3/106, опублик. 1978. (54) ЧАСТОТНО-СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ГАЗОВЫЙ ЛАЗГР (57) Изобретение относится к квантовой электронике и может быть использовано в частотно-стабилизироваиИзобретение относится к квантовой элетронике и может быть исполь— зовано при конструировании частотно« стабилизированных газовых лазеров для интерферометрии.

Целью изобретения является повышение стабильности частоты лазерного излучения.

На чертеже представлена конструкция лазера, Лазер состоит иэ оболочки 1, внутри которой находится разрядный капилляр 2, окруженный с орного конца кольцевым катодом.3. Вывод анода 4 и вывод 5 пьезоэлемента 6 впаяны в оболочку 1. Зеркала 7 резонатора прижимаются пружинами 8. Пьезоэлемент

6 через втулку 9 с отверстием н контактирующие пружины 10, 11 электрически соединен с выводом 5, На торце вывода 5 с помощью высокочастотной пайки закреплено окно 12, имеющее ных газовых лазерах. Цель изобретения - повышение стабильности частоты.

Лазер содержит капилляр 2 в оболочке

1. Одно из зеркал 7 оптического резонатора закреплено на торце капилляра через пьезоэлемент 6. Вывод 5 пьезоэлемента выполнен в виде труб-, ки, соосной с резонатором. Трубка герметично закреплена в торце оболочки. Свободный торец трубки закрыт клиновидным выходим окном 12, грани которого не перпендикулярны оси резонатора. Окно 12 пе подвергается воздействию неравномерных механических,нагрузок. 1 ил. профиль клина. Рабочие поверхности окна, служащие для вывода лазерного излучения, расположены под углом к оптической оси резонатора. Угол у основания клина должен быть больше, чем угол преломления активная срео да — воздух и меньше 90

Окно 12 оптически связано с Фотоприемником системы автоматической подстройки частоты (АПЧ} .13. Система

АНЧ может быть выполнена, например, из фотоприемника, устанонленного перпендикулярно оптической оси резонатора, опорного генератора, компаратора и усилителя. Вокруг капилляра . расположен постоянный магинт 14.

Газовый лазер работает следующим образом.

При приложении напряжения к аноду 4 и катоду 3 в капилляре 2 зажигается разряд. Активная среда под действием продольного магнитного поля

1572370

1 3 ( становится аниэотропной и в лазерном излучении появляются две циркулярно и противоположно поляризованные час(1 тоты. Под потенциалом катода 3 находится поверхность -пьезоэлемента

6, благодаря электрическому соединению через напьитение на наружную поверхность разрядного капилляра. Подачей управляющего напряжения на пье- ð ,.зоэлемент через вывод 5, выполненный в виде полой трубки, втулку 9 и пружины fO, 11- поддерживается оптимальнре расстояние между зеркалами резонатора и точность их положения с помощью системы АЛЧ 13.

Система АЛЧ может работать, на, пример, следующим образом. Лазерное излучение, поступающее на фотоприемник, содержит в своем сигнале разно- 2п стную частоту. Раэностная частота ме( няется при изменении оптической длинй реэонатора. Сравнивая разностную ч стоту с частотой опорного генератора на вьгходе компаратора получают 25 сигнал ошибки, Сигнал ошибки усилиI вается и поступает на пьезоэлемент, корректируя длину резонатора, Выполнение вывода 5 пьезоэлемента в виде трубки с выходным окном на свободном торце позволяет исключить механические нагрузки, вызванные арижимными пружинами и остаточными нАпряжениями, возникающими в стекле

35 в результате приваривапия окна и кольцевого вывода пьезоэлемента. Исключение механических нагрузок, приводящих к деформациям окна и натекания в месте спая, способствует ста-- 4О билиэации состава газовой смеси и положению выходного луча, что улучшает стабильность частоты лазера. Окно в виде клина исключает неблагоприятное влияние обратНых отражений от граней окна в резонатор лазера, что исключает появление интерференционной картины в окне, образование интерференции между выходной гранью зеркала резонатора и окном, между рабочей поверхностью фотоприемника системы АПЧ и окном. Это способствует повышению стабильности частоты, Формула изобретения

Частотно-стабилизированный газовый лазер, содержащий расположенный в оболочке разрядный капилляр с электродами, зеркала оптического резонатора, установленные на торцах капилляра,одно из которых рамещено на пьезоэлементе, соединенном через пружину с выводом, расположенным соосно с оптическим резонатором н подключенным к системе автоподстройкн частоты, включающей фотоприемник, о т л ичающий с я тем, что, с целью повышения стабильности частоты, вывод пьезоэлемента выполнен в виде полой трубки, герметично закрепленной в отверстии, образованном в торце оболочки, на свободном торце трубки -. раэмещено клиновидное выходное окно, установленное так, что его обе грани не перпендикулярны оптической оси резонатора, а фотоприемник системы автоподстройки частоты установлен так, что нормаль к его рабочей поверхности совпадает с оптической осью резонатора.