CS231450B1 - Zapojení systému stabilizace frekvence jednofrekveněního laseru - Google Patents

Abstract

Podstatou zapojení je v sérii zapojený řetězec s generátorem kvasistochastického průběhu frekvence spojený přes obvod logiky, zesilovač modulačního signálu, zesilovač signálu, fázový demodulátor s řídicím zesilovačem, vazebně spojeným s laserem. Obvod logiky je druhým výstupem spojen přes zpožďovací obvod s fázovým demodulátorem. Zapojení je výhodné pro laserový interferenční měřicí systém.

Description

jednofrekveněního laseru

Podstatou zapojení je v sérii zapojený řetězec s generátorem kvasistochastického průběhu frekvence spojený přes obvod logiky, zesilovač modulačního signálu, zesilovač signálu, fázový demodulátor s řídicím zesilovačem, vazebně spojeným s laserem. Obvod logiky je druhým výstupem spojen přes zpožďovací obvod s fázovým demodulátorem.

Zapojení je výhodné pro laserový interferenční měřicí systém.

Vynález se týká zapojení systému stabilizace frekvence jednofrekvenčního laseru s využitím rozmítacího signálu s kvasistochastickým průběhem.

Jednofrekvenční lasery frekvenčně stabilizované na tzv. lamb dip využívají k servořízení fázově citlivého detektoru, který demoduluje změny výstupního výkonu laseru, které jsou vyvolány rozmítáním délky rezonátoru např. piezoelektrickým elementem.

Užívá se rozmítání sinusovým nebo obdélníkovým signálem konstantní frekvence. To umožňuje dosažení optimálního poměru signál-šum na výstupu demodulátoru a tím i nejvýhodnější poměry pro servořízení, ovšem jen za předpokladu, že sledované změny výkonu vyvozené modulací nejsou ovlivněny, případně překryty ruěivým signálem, jehož frekvence je alespoň po krátký časový okamžik shodné s rozmítací frekvencí.

Vlivem parazitních odrazů, které pronikají z vnějěího zařízení např. z interferometru, pro něž je laser zdrojem monochromatického signálu, tato situace však nastává a dochází k ovlivňování servosystému frekvence laseru.

/

Při rychlostech elementů, které produkují při pohybu interferenční signály, které se v praxi vyskytuji, není zanedbatelná pravděpodobnost, že i po dobu několika desetin sekundy až několik sekund - což je časová konstanta servosystému frekvence laseru, tato alespoň velmi přibližná shoda parazitního ruěivého signálu s rozmítacím signálem servosystému laseru existuje e způsobí násilné přeladění laseru ze střední frekvence na odchylnou frekvenci, přičemž vlivem tvaru výkonové křivky laseru už nemůže dojít oni po skončení rušivého jevu k novému přirozenému nastaveni,no střední frekvenci.

I samotné krátkodobé přeladění na novou frekvenci je nedovolené, protože laser pak v novém záchytném bodě generuje frekvence dvě, což ruSí v určitých bodech funkci interferometru.

Tyto dosavadní nevýhody odstraňuje zapojení systému stabilizace frekvence jednofrekvenčního laseru, jehož podstatou vynálezu je to, že v sérii zapojený řetězec obsahující generátor kvasistochastického průběhu frekvence spojený přes obvod logiky, zesilovač modulačního signálu, laser, zesilovač signálu, fázový demodulátor,s řídicím zesilovačem, který je vazební smyčkou spojen s laserem, zatímco obvod logiky je druhým výstupem spojen přes zpožďovací obvod s fázovým demodulátorem.

Hlavním přínosem tohoto zapojení je výhodné využití signálu s kvasistochastickým průběhem frekvence pro rozmítání rezonátoru laseru a řízeného fázově citlivého detektoru s vhodným fázovým posuvem.

Vynález blíže objasní blokové zapojení na přiloženém obrázku.

Jak patrno, tvoří blokové zapojení generátor J. kvasistochastickélio průběhu frekvence, který je spojen s obvodem logiky 2,.za nímž je v sériovém spojení řetězec tvořefiý zesilovačem J modulačního signálu, laser £ a na jeho výstupu připojený přes zesilovač 2 signálu, fázový demodulátor £ řídicí zesilovač 1. Obvod logiky £ je jeětě spojen přes zpožďovací obvod 8 s fázovým demodulátorem 6. Laser £ je vazební smySkou spojen s řídicím zesilovačem 2

Funkce tohoto zapojení probíhá známým způsobem, přičemž umožňuje na zcela zanedbatelnou míru snížit možnou koincidenci mezi rozmítacím signálem přicházejícím z generátoru 1 kvasistochastického průběhu frekvence a ruSivým signálem, který z interferometru proniká do laseru 4, což není splněno při modulaci konstantní frekvencí, protože rovnoměrný posuv interferometru lze po určitý čas očekávat s reálnou pravděpodobností. Shodou kvasistochastického signálu z generátoru J, se chvěním, které by mohlo způsobovat rušivý signál pronikající do laseru í, lze prakticky 2cela vyloučit.' Pro rovnoměrný pohyb je potlačení rušivých efektů zcela evidentní a je dáno délkou cyklu kvasistochastického signálu.

Zapojení je určeno zejména, pro laserový interferenční měřiči systém.

PŘEDMĚT VYNÁLEZU

Claims (1)

1. Zapojení systému stabilizace frekvence jednofrekvenčního laseru, vyznačené tím, že v sérii zapojený řetězec obsahuje generátor (1) kvasistochastického průběhu frekvence spojený přes obvod logiky (2), zesilovač (3) modulačního signálu, laser (4), zesilovač (5) signálu, fázový demodulátor (6) s řídicím zesilovačem (7), který je vazební smyčkou spojen ' s laserem (4), zatímco obvod logiky (2) je druhým výstupem spojen přes zpožďovací obvod (8) s fázovým demodulátorem (6).

   1 výkres z