СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИСПЕРСИОННОЙ ШИРИНЫ ЛИНИИ РАБОЧЕГО ПЕРЕХОДА ГАЗОВОГО ЛАЗЕРА Советский патент 1973 года по МПК H01S3/00 

1

Изобретение относится к квантовой электронике, в частпостн к Снособам определения дисперсионной ширины лиНии рабочего перехода атомов актиЁпой среды газового лазера, 11 может быть использовано при определении этой величины в условиях значительны} флукtyaций параметров лазера.

Р1звестеи способ определения дисперсионной ширииы линии, основанный на снятии дисперсионных характеристик активной среды газового лазера при модуляции плотности инверсной населенности на звуковой частоте.

Однако при осуществлении этого снособа необходимы абсолютное нзмереиие девиации частоты излучения для определепной расстройки частоты излучения от нейтральной частоты атомного нерехода, а также измерение или расчет ряда нараметров лазера: ширииы полосы резонатора без активной среды, относительной плотности инверсной населенности и глубины ее модуляции.

Эти параметры лазера могут изменяться неконтролируемым образом в процессе измерений.

Цель изобретения - упрощение процесса измерений и повышение точности за счет сведен1гя числа измеряемых параметров лазера к единице и исключения абсолютного измерения девиации частоты.

Цель достигается тем, что по предлагаемому способу измеряют такую расстройку час-тоты излучения лазера относительно центральной частоты атомного перехода, при которой фазовый сдвиг сигнала, пропорционального девиации частоты излучения лазера, относительно фазы модулирующего сигнала пмест характерный максимум. Это Дает возможиость определить зиаченне дисперсиоиной ширины линии по простой аналитической формуле, связывающей дисиерсную ширину лииии с экспериментально измеренной расстройкой.

Способ заключается в следующем.

Любым известным способом модулируется плотность ииверсной населенности )абочего уровня газового лазера, работаюн сго в одномодовом режиме, причем обеспечивается возможность перестройки частоты лазера. Далее для измерения расстройки, ири которой сдвиг фаз стремится к 90°, можно воспользоваться гетеродинным методом.

Зная расстройку частоты излучения от средней частоты атомного перехода (v- ) макс при известной величине донплеровской ширины линии А VQ , /0,6, иа основании простой формулы нетрудно рассчитать дисиерсионную ширину линни излучения:

(Av,J2-0,5, Г/, AV,,,,,, +2(v-.,),,,, a Таким образом, для онределения величины 3 дисперсионной ширины линии излучения достаточно измерить лишь один параметр лазера- расстройку (V - со) „,,.„ , при которой сдвиг фаз сигнала, пропорциональпого девиации частоты, относительно модулирующего сигна-5 ла имеет характерный максимум. Пред м е т li з о б р е т е н и я Способ определения дисперсионной ширины10 линии рабочего перехода газового лазера, заключающийся в снятии дисперсионных характеристик активной среды ири модуляции плотности инверсной населенности иа звуко4вой частоте, отличающийся тем, что, с целью упрощения измерений и повьшдения точности, измеряют сдвиг фаз сигнала, пропорционального девиации частоты, относительно фазы модулирующего сигнала, расстраивают частоту излучения лазера относительно центральной частоты атомного перехода до тех пор. пока сдвиг фаз не достигнет максимального значения, измеряют величину этой расстройки (v - «):,акс. которая связана с искомой дисперсиоиной шириной А уравнением „ ,- л 4-9 ( V -П )--и,О) А v, ,,(.n-t-2(v-№)-,,.,j.U, где допплеровская ширина линии.