Двухчастотный газовый лазер Советский патент 1992 года по МПК H01S3/13 

Изобретение относится к области квантовой электроники и может быть использовано для создания двухчастотных газовых лазеров с повыигенной стабильностью разностной частоты излучения, иснрльзуемых п прецизионных измерителях линейных перемещений.

Целью изобретения является повышение стабильности разностной частоты излучения лазера.

На чертел е изображена конструкция двух- частотного газового лазера.

Лазер содержит газоразрядную трубку 1 с размещенным внутри нее капилляром 2. Оптический резонатор образован зеркалами 3 и 4. Между одним из зеркал 4 и капилляром 2 соосно кат1лляру внутри газоразрядной трубки 1 расположен фазоанизо- тропаын элемент 5, выполненный из изотропного материала, например плавленного кварца. Боковая поверхность фазоанизо- троиного элемента 5 в двух диаметрально нротивоположных точках контактирует с элементом передачи G, пьшолненным, например.,

в виде двух стальных шариков, которые упираются в упругую часть оболочки 7. С внешней стороны упругая часть оболочки 7 соединена с устройством управления 8 через .механизм воздействия,9, который выполнен, например, в виде пьезоэлектрического преобразователя.

В качестве устройства управления может быть использована система автоматической подстройки частоты, оптически связанная с лазером.

Устройство работает следующим образом.

При передаче усилия от механизма воздействия (R данном примере при подаче напряжения на пьезоэлектрический преобразователь от устройства управления 8) пьезоэлектрнческпй преобразователь изменяет CHOSO длину и деформирует упругую часть обо.мочки 7. Возникающее усилие передается через элемент передачи 6, в данном примере выполненный в виде двух твердых шариков, на фазоанизотропный элемент 5, в котором возникают две скомпенсированные силы, направленные перпендикулярно к оси распространения света. В результате в фазо- анизотропном элементе 5 появляется двулуче- преломление и на выходе лазера частота расщепляется на две линейные ортогонально поляризованные компоненты с разностью частот, зависящей от напряжения на выходе устройства управления 8.

Благодаря тому, что фазоанизотропный элемент установлен внутри вакуумной оболочки активного элемента, он частично защищен от внешних воздействий окружающей среды, влияющих на величину двулу- чепреломления. Размещение его внутри оболочки соосно с разрядным капилляром приводит к тому, что усилие, передаваемое от механизма воздействия, распределяется pas0

номерно в поперечном сечении к центру оси распространения излучения. При этом двулу- чепреломление в фазоанизотропном элементе на оси луча равномерно, что улучшает

устойчивость двулучепреломления при внешних воздействиях окружающей среды и, в результате, повышает стабильность разностной частоты излучени я. Выполнение части оболочки, расположенной напротив фазоанизо- тропного элемента, упругой и связанной с ним и механизмом воздействия через элемент передачи конструктивно упрощает активную стабилизацию фазовой анизотропии, наведенной устройством управления, выполненным в виде системы автоматической подг стройки частоты.

Выполнение элемента передачи в виде двух твердых щариков, диаметрально противоположно расположенных относительно фа- зоанизотропного элемента и контактирующих с.боковой поверхностью фазоанизотропного

0 элемента и упругой частью оболочки, позволяет упростить технологию изготовления и повысить стабильность разностной частоты излучения за счет повышения устойчивости . величины двойного лучепреломления,особенно при внешних воздействиях окружающей среды, так как при таком исполнении передаваемое на фазоанизотронный элемент усилие симметрично распределяется к центру фазоанизотропного элемента вдоль оси, связывающей его диаметрально протиf, вополол ные точки, контактирующие с элементом передачи, при этом задача управления разностной частотой лазера решена при сохранении юстировки зеркал.

Формула изобретения

35

45

1.Двухчастотный газовый лазер, содержащий оптический резонатор, газоразрядную трубку и фазоанизотропный элемент, соединенный через механизм воздействия с устройством управления, отличающийся тем,

40 что, с целью повышения стабильности раз- .. ностной частоты излучения, фазоанизотропный. элемент размещен соосно с разрядным капилляром внутри газоразрядной трубки, часть оболочки которой, охватывающая фазоа изотропкый элемент, выполнена упругой, при этом внешняя поверхность упругой оболочки механически связана с механизмом воздействия, а внутренняя через элемент передачи механического воздействия- с фазоанизотропным элементом.

2.Лазер по п. 1, отличающийся тем, что элемент передачи механического воздействия выполнен в виде двух твердых шариков, расположенных диаметрально противоположно относительно фазоанизотропного

.элемента и установленных в контакте с бо- 55 КОБОЙ поверхностью фазоанизотропного эле- ыепта. и упругой частью оболочки газоразрядной трубки.

50

.«

Изобретение относится к области квантовой электроники и позсоляет повысить стабильность разностной частоты излучения лазера путем снижения влияния виешних воздействий окружающей среды. Это достигается размещением фазоанизотропного элемента соосио с разрядным капилляром внутри газоразрядной трубки. Часть оболочки трубки, расположенная напротив фазоанизо- тропиого элемента, выполнена упругой и связана с ним и механизмом воздействия через элемент передачи. Элемент передачи может быть выполнен в виде двух твердых шариков, расположенных диаметрально противоположно относительно фазоанизотропного элемента и контактирующих с его боковой поверхностью и упругой частью оболочки трубки. 1 з.п. ф-лы., 1 ил. СО со СП о СО со