Частотная стабильность лазеров

Частотная стабильность лазеров [c.412]

Изложение метода измерения абсолютной стабильности длины волны газового лазера было отложено до настоящего параграфа, поскольку для полного понимания принципов и методик необходимы сведения, содержащиеся в предыдущих параграфах. Кроме того, ни одним из существующих методов измерить абсолютную частотную стабильность лазера невозможно. [c.439]

Относительная частотная стабильность газовых лазеров в двух случаях отличалась от теоретического предела лишь на три порядка величины. [c.413]

Поскольку резонансный профиль резонатора намного уже, чем атомный резонанс, то его частотная стабильность зависит от стабильности размеров резонатора. Длина резонатора вследствие вибраций и тепловых флуктуаций изменяется. Очевидно, что чем больше длина резонатора, тем сложнее становится эта проблема. Изменение положения зеркала на 4Ав резонаторе длиной 20 см для лазера, работающего на волне 6328 А, приводит к смещению частоты на 1 МГц. [c.327]

Лазер, как правило, должен работать на одной поперечной моде, поскольку в этом случае достигается максимальная эффективность, или усиление при данной величине мощности лазерного излучения при использовании оптимальной фокусировки. Вдобавок от него требуется высокая амплитудная и частотная стабильность, если необходимо получить стабильный выход параметрического генератора. С- этой точки зрения оптический параметрический генератор предъявляет, по-видимому, наиболее серьезные требования конструкторам лазеров и специалистам по выращиванию нелинейных кристаллов, и, по-видимому, так будет продолжаться и впредь в течение некоторого времени тем, кто желает более полно познакомиться с параметрическими генераторами, можно порекомендовать обзорную статью Харриса [73] ). [c.215]

Действительные решения уравнения (5.18) существуют лишь в ограниченной области временных сдвигов максимума h или соответственно расстроек резонатора 6L (см. рис. 5.3 и 5.4). В этой области имеет место стабильный моноимпульсный режим. Она является областью устойчивой синхронизации мод. В указанной области изменения длины резонатора лазера на красителе периоды следования импульсов лазера и накачки совпадают. Это становится возможным вследствие задержки импульса частотно-селективным элементом и сдвига импульса вперед усилителем. Сдвиг импульса в усилителе возникает вследствие сокращения заднего фронта импульса, вызванного уменьшением усиления. Таким образом, внутри области стабильного режима выполняется условие синхронизации для времен прохода обеих лазерных систем u up. Поэтому система в целом способна самостоятельно обеспечить неизменность расстояния между импульсами лазера и накачки от прохода к проходу. При малых коэффициентах усиления ( -" 2) главную роль играет эффект задержки (/г<0 или 6L<0). С ростом усиления эффект задержки компенсируется и область синхронизации смещается в диапазон положительных временных сдвигов (/г>0) (см. рис. 5.4). [c.165]

В экспериментах по наблюдению частотных биений была получена стабильность частоты одного гелий-неонового лазера относительно другого, приблизительно равная 5 10 при лабораторных условиях [3] и 5 10 ° при низком акустическом фоне [c.415]

Более сложная задача возникает в связи с большим отношением между детектируемыми оптическими частотами и электрической шириной полосы приемника ПЧ. Частота источников излучения волн сигнала и гетеродина должна быть стабильна в пределах малой доли электрической ширины полосы приемника, в противном случае частота биений будет уходить из полосы пропускания. Для управления дрейфом частоты лазера даже в пределах нескольких мегагерц необходимы усложненные системы частотной стабилизации. Для автоматического регулирования частоты гетеродина [94] можно также пользоваться устройствами с преобразованием частоты [71, 92, 93]. [c.523]

Анализ эмиссионных сигналов с исключительно высоким разрешением может быть выполнен путем смешивания при фотоэлектрическом приеме (см. разд. В 1.31, В 1.4). Фототок фотоэлектрического приемника зависит от напряженности поля на катоде по квадратичному закону, причем следует провести временное усреднение по времени срабатывания приемника. Частотный анализ фототока, изменяющегося во времени, дает информацию о спектральном распределении излучения с очень высоким разрешением. Таким способом могут быть определены ширины линий оптического излучения порядка нескольких герц. При этом минимальная измеримая разностная частота определяется продолжительностью времени измерения, в течение которого может быть обеспечена достаточная стабильность всех частей аппаратуры. Доступная обработке область частот ограничена наивысшей частотой приемника и регистрирующей электронной аппаратуры. Описанный метод измерений особенно применим для исследования стабильности частот и спектральных свойств стабилизированных лазеров, причем могут сравниваться между собой. также выходные сигналы двух независимых лазеров. Кроме того, исследуются линии рассеяния, расположенные близко к возбуждающей линии, в частности их контуры. [c.53]

Измерения частотных спектров флуктуаций логарифма амплитуды и ее производной производились в плоской волне, сформированной от одномодового Не—Ке-лазера (л = 0,63 мкм) на трассах 50 и 25 м. Измерения производились над ровным участком степи с невысокой растительностью в дневное время при безоблачной погоде и при достаточно устойчивом ветре, преимущественно 3—5 м/с. Это обеспечивало относительно стабильные характеристики турбулентности. [c.221]

Полагая Асо С и учитывая, что положение провала в спектре поглощения газовой ячейки хорошо фиксировано на шкале частот, можно заключить, что данный метод есть не только метод частотной селекции, но также метод стабилизации частоты излучения лазера (стабильность центра линии поглощения может достигать 10 ). [c.222]

При введении частотного сдвига в одном из каналов возможно определение знака вектора скорости (рис. 12.8, в). Сдвинутое по частоте модулятором 9 излучение лазера поступает к детектору 6 через опорное плечо. В схеме используются направленные волоконные Х-ответвители Х и Хг, что исключает технические шумы и улучшает стабильность характеристик ЛДА. Перспективно интегрально-оптическое исполнение подобной схемы [54]. [c.218]

Большая постоянная времени наилучших в наши дни фотоэлектрических приемников 2) при отсутствии в настоящее время лазерных переходов, достаточно близких к первичным или вто-зичным эталонам длины волны, не позволяет непосредственно сравнивать частоты. Пока существует такое положение, возможны лишь относительные измерения частотной стабильности лазе-зов. Методом фотоэлектрического смешения сигналов можно измерить стабильность частоты одного лазера относительно другого, но при таких измерениях нельзя обнаружить общий дрейф [c.411]

Этот тип параметрического генератора был продемонстрирован Байером и др. [36]. Они наблюдали уменьшение мощности накачки на 60% (что ограничивалось лишь доступным уровнем мощности накачки) и обнаружили хорошую развязку между генератором и лазером накачки. Путем использования тех же самых элементов в конфигурации с линейным резонатором они доказали, что применение кольцевого резонатора действительно улучшает частотную стабильность накачки. Впрочем, следует отметить, что в кольцевом резонаторе резонанс существует по обеим генерируемым волнам, т. е. соответствующий генератор является двухрезонаторным, и, следовательно, он очень чувствителен к малым вибрациям, температурным изменениям и прочим внешним воздействиям. Выходное излучение этого генератора имеет пичковый характер, весьма напоминающий картину, показанную на фиг. 7.3. [c.206]

В качестве источников света, как правило, используют гелий-неоновые лазеры с длиной волны 0,6328 мкм. Одним из важных параметров, определяющих точность измерений, является частотная стабильность излучения лазера, т. е. стабильность его длины волны. Относительная нестабильность частоты излучения лазера при измерениях с точностью. .. 10 должна быть не больше этих з.чачений. Стабильность частоты лазера практически достигается постоянством длины оптического резонатора. Эта длина с [c.102]

Внутрирезоваторные лазерные М. с. Кроме описанных выше М. с., воздействующих на проходящий световой пучок, возможно управление оптич. излучением при его генерации. Напр., модуляция излучения полупроводникового лазера осуществляется модуляцией тока накачки. В газовых и твердотельных лазерах внесение в резонатор переменных потерь приводит к амплитудной модуляции излучения. При этом внутрирезо-наторная модуляция, как правило, значительно эффективнее модуляции проходящего света. Введение в резонатор лазера фазового М. с. позволяет изменять оптич, длину резонатора и осуществлять частотную модуляцию излучения. Полоса частот внутрирезонатор-ных М. с. должна быть меньше разности частот генерируемых лазером мод До). При приближении частоты внеш. воздействия к Дш начинается эфф. взаимодействие между модами лазера, приводящее К синхронизации мод и генерации лазером коротких оптич. импульсов. Осп. недостатком внутрирезонаторных М. с. является то, что внесение в резонатор дополнит, элементов снижает общую мощность излучения лазера и ухудшает стабильность генерации. [c.183]

Для получения узкой линии излучения и высокой кратковрем. стабильности частоты (стабильность за времена т 1 с) необходимо использовать реперы достаточно высокой интенсивности с шириной у, значительно превосходящей характерный диапазон частотных возмущений Д/в. Для газовых лазеров характерная ширина спектра акустич. возмущений Д/в 10 —10 Гц, поэтому требуемая ширина резонанса у 50 Гц (относит, ширина 10" —10" ). Это позволяет использовать системы автоматич. подстройки частоты с широкой полосой (10 Гц) для эфф. подавления быстрых флуктуаций длины резонатора. [c.451]

Если бы нам удалось получить такое разрешение спектра мощности одночастотного лазера, чтобы можно было измерить его частотные и амплитудные флуктуации, то мы смогли бы связать автокорреляционную функцию со спектром моихностй. Когда излучение, испускаемое лазером, случайным образом изменяется по амплитуде на небольшую величину, в спектре энергии должны появляться слабые боковые полосы, симметричные относительно основной частоты лазера. Если частота, равная числу нулевых значений амплитуды в единицу времени, не зависит от времени, то фазовая стабильность волны не должна нарушаться и квазикогерентный сигнал должен иметь автокорреляционную функцию с флуктуирующими амплитудой ц перио дом. [c.371]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...