Двухчастотный стабилизированный газовый лазер

 

Изобретение относится к квантовой электронике, в частности к двухчзстотным стабилизированным газовым лазерам. Целью изобретения является повышение стабильности разностной частоты излучения лазера. В лазере подложка зеркала б является фазоанизотропным элементом и выполнена выступающей за пределы герметичной оболочки 1. Фазоанизотропный элемент контактирует боковой поверхностью со средством термического воздействия, которое выполнено в виде двух термоэлементов с отрицательным коэффициентом Пельтье. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВГТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧ(СКИХ

РЕСПУБЛИК

151)з Н 01 S 3/137

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

БИБЛКС)Т;"- ", (46) 30.06.93. Бюл. >" 24 (21) 4631226/25 (22) 03.01.89 (72) С.Ю.Поляков, Е.Г.Чуляева и С.Б.Полушкина (56) Авторское свидетельство СССР

hL 1403942, кл. Н 01 S 3/10, 1986.

Авторское свидетельство СССР

ЬЬ 1535307, кл, Н 01 $3/10, 1988. (54) ДВУХЧАСТОТНЫЙ СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ГАЗОВЫЙ ЛАЗЕР (57) Изобретение относится к квантовой электронике, в частности к двухчастотным. Изобретение относится к квантовой электронике и может быть использовано для создания двухчастотных стабилизированных газовых лазеров с широким диапазоном управления разностной частотой излучения, применяемых в интерферометрических устройствах.

Целью изобретения является повышение стабильности разностнсф частоты излучения двухчастотного лазера.

На фиг.1 представлен двухчастотный лазер; на фиг,2 — размещение термоэлементов на боковой поверхности подложки зер. кала.

Лазер содержит герметичную оболочку

1, заполненную рабочей средой, в полости которой установлен капилляр 2 гаэоразрядной трубки с катодом 3 и анодом 4. Оптический резонатор лазера образован зеркалами 5, 6, при этом подложка зеркала б выполнена в виде фазоанизотропного элемента. герметично закрепленного на наружной поверхности оболочки 1. Отражающее покрытие 7 зеркала б нанесено на наруж„„ЯЦ„„1637622 А) стабилизированным газовым лазерам.

Целью изобретения является повышение стабильности разностной частоты излучения лазера. В лазере подложка зеркала 6 является фазоанизотропным элементом и выполнена выступающей за пределы герметичной оболочки 1. Фаэоаниэотропный элемент контактирует боковой поверхностью со средством термического воздействия, которое выполнено в виде двух термоэлементов с отрицательным коэффициентом Пельтье. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. ную торцовую поверхность фазоанизотропного элемента. выступающего за пределы оболочки. Фаэоанизотропный элемент снабжен средством термического воздействия, выполненным в виде двух последаяательно соединенных термоэлементов Пельтье 8. расположенных на противоположных участках боковой поверхности фазоанизатропного элемента, питание которых осуществляется от источника 9, Термоэлементы

Пельтье 8 через источник 9 соединены с системой автоподстройки частоты (АПЧ) 10, оптически связанной с лазером. Зеркало 6 выполнено из изотропного материала, например плавленого кварца.

Лазер работает следующим образом.

При подаче напряжения на катод 3 и анод 4 в капилляре 2 зажигается разряд. а в оптическом резонаторе возникает лазерное излучение. При подаче питающего напряжения на термоэлементы Пельтье 8 происходит охлаждение участков боковой поверхности подложки зеркала б, контактирующих с термоэлементами, В подложке эер,аль 6

1637622 возникает градиент распределения температуры,что создает тепловые деформации, приводящие и появлению фазовой анизотропии в поперечном сечении подложки. В результате этого в подложке зеркала происходит расщепление лазерного. луча. на дввортогонально поляризованные компоненты. Величина расщепления определяет раэностную частоту, необходимое значение которой поддерживается устройством АПЧ

30 путем подачи соответствующего напряженил на термоэлементы Пельтье 8.

Выполнение подложки зеркала в виде фазоанизотропного элемента. выступающего за пределы герметичной оболочки и контактирующего боковой поверхностью с управляющим элементом, упрощает цепь регулирования разностной частотой„исключает промежуточные передаточные звенья.

Это устанавливает однозначную связь между регулируемым сигналом и частотным от кликом, Кроме того, такое выполнение позволяет использовать тепловые методы создания фазовой анизотропии, что приводит к устранению влияния управляющего сигнала на юстировку резонатора.

Использование в качестве управляющего элемента двух элементов Пельтье позволяет симметрировать тепловые поля в подложке зеркала. Это, во-первых, приводит к исключению разьюстировки зеркала из-за ег0 неравномерного нагрева à во-BTG рых, повышает равномерность распределения величины фазовой аниэотропии в поперечном сечении подложки, что приводит к повышению стабильности частоты при сдвигах оптической оси резонатора, например при внешних механических или акустических воздействиях.

Использование термоэлементов Пельтье с отрицательным коэффициентом Пельтье позволяет повысить эффективность управления частотой и стабильность разностной частоты лазера в условиях его работы при повышенных температурах окружающей среды. Внешнее по отношению к оболочке расположение фаэоанизотропного элемента позволяет за счет улучшения теп5 лоотвода в окружающую среду уменьшить энергетические затраты на управление элементами Пельтье, а также улучшить динамические характеристики цепей управления раэностной частотой и стабильность пара30 метров излучения лазера при работе фазоа. ниэотропного при его температуре ниже температуры окружающей среды.

Использование изобретения позволяет достигнуть нестабильности разностной час15 тоты лазера не более 50 кГц, что дает возможность повысить точность и быстродействие лазерных интерферометров при увеличении числа одновременно работающих каналов измерения.

20 Формула изобретения

1. Двухчастотный стабилизированный газовый лазер, содержащий герметичную оболочку. заполненную рабочей средой, размещенную в оболочке газоразряднук

25 трубку, фазоанизотропный элемент, снаб женный средством термического воздействия, подключенным к системе управления. а также зеркала оптического резонатора; о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повыше30 ния стабильности разностйой частоты излучения, фаэоанизотропный,злемент выполнен в виде подложки зеркала и герметично закреплен на наружной поверхности оболочки, при этом зеркало нанесено на наруж35 ную торцовую поверхность фаэоанизотропного элемента, средство термического воздействия на фазоаниэотропный элемент выполнено в виде двух термоэлементов Пельтье, расположенных на диаметрально про40 тивоположных участках боковой поверхности фазоанизотропного элемента.

2, Лазерпоп1„отличающийся тем, что термоэлементы Пельтье выполнены с отрицательным коэффициентом Пельтье.

1637622

А-4

Составитель В.Иванов

Техред M.Моргентал Корректор М.Демчик

Редактор О.Стенина

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2829 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35. Раушская наб., 4/5