DD248265A3 - METHOD FOR CONTROLLING THE FREQUENCY STABILITY OF LASERS - Google Patents

METHOD FOR CONTROLLING THE FREQUENCY STABILITY OF LASERS Download PDF

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DD248265A3
DD248265A3 DD23364881A DD23364881A DD248265A3 DD 248265 A3 DD248265 A3 DD 248265A3 DD 23364881 A DD23364881 A DD 23364881A DD 23364881 A DD23364881 A DD 23364881A DD 248265 A3 DD248265 A3 DD 248265A3
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laser
lasers
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DD23364881A
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Bernd Luemkemann
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Bernd Luemkemann
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kontrolle der Frequenzstabilitaet von Lasern. Sie gestattet eine eindeutige und langfristige Kontrolle der Frequenzstabilitaet von 2-Moden-Innenspiegellasern mit geringem zeitlichem und technischem Aufwand durchzufuehren. Bei dem erfindungsgemaessen Verfahren werden die zueinander senkrecht polarisierten Modenfrequenzen V1, V2 durch einen Polarisationsteiler um 40 dB gefiltert, die Intensitaeten der getrennten Modenfrequenzen fotoelektrisch erfasst und mit einem Drucker angezeigt. FigurThe invention relates to a method for controlling the frequency stability of lasers. It allows a clear and long-term control of the frequency stability of 2-mode internal mirror lasers with little time and technical effort. In the method according to the invention, the mutually vertically polarized mode frequencies V1, V2 are filtered by a polarization splitter by 40 dB, the intensities of the separated mode frequencies are recorded photoelectrically and displayed with a printer. figure

Description

Die Intensität des 2-Moden-lnnenspiegellasers ist durch die GleichungThe intensity of the 2-mode internal mirror laser is given by the equation

|(v)=Ae-B( —)2 + C Δν0 | (v) = Ae B (-) 2 + C Δν 0

darstellbar, wobei v-Frequenz, auf der der Mode schwingtrepresentable, where v-frequency on which the mode vibrates

Δν-ν-νο(νο — Zentrumsfrequenz)Δν-ν- ο (ν ο - center frequency)

Av0 — Doppler, LinienbreiteAv 0 - Doppler, line width

A, B, C — Konstanten bedeutenA, B, C - constants

Durch eine Frequenzverschiebung des frequenzstabilisierten Lasers 1 ändert sich das Verhältnis By a frequency shift of the frequency-stabilized laser 1, the ratio changes

—— ,wobei der Frequenzabstand V2 - V1 konstant bleibt-, Wherein the frequency spacing V 2 - V 1 remains constant

Kv2)Kv 2 )

In der Nähe des abgestimmten Bereiches beider Moden (1[V1] « l[v2]) ergibt sich für einen Verstimmbereich von < 50 MHz eine lineare Beziehung' zwischen der Intensität eines Mode und seiner Frequenzverstimmung. Die Änderung der Gesamtleistung (Intensität), durch eine DeJustierung bzw. Alterung.des Laserrohres hervorgerufen, ist i. a. während des Meßvorganges < 1 % und kann durch Summation der beiden etwa gleich eingestellten Druckerwerte berücksichtigt werden, so daß die Verstärker 4,6 auch in Differenz geschaltet werden können und die Differenzspannung mit einem Schreiber aufgezeichnet werden kann. Auch ist es untefdiesen Bedingungen möglich, eine Registrierung der Intensität nur eines Modes vorzunehmen.In the vicinity of the tuned range of both modes (1 [V 1 ] «l [v 2 ]), for a detuning range of <50 MHz, a linear relationship exists between the intensity of a mode and its frequency detuning. The change in the total power (intensity) caused by a deJustierung.der aging of the laser tube, is generally during the measuring process <1% and can be taken into account by summing the two approximately equal printer values, so that the amplifier 4,6 also in difference can be switched and the differential voltage can be recorded with a recorder. Also, it is sometimes possible to register the intensity of only one mode.

Claims (1)

Verfahren zur Kontrolle der Frequenzstabilität von Lasern, insbesondere von 2-Modenlnnenspiegellasern bei einer Frequenzverstimmung beider Moden von < 50 MHz, gekennzeichnet dadurch, daß die zueinander senkrecht polarisierten Modenfrequenzen V1, v2 durch einen Polarisationsteiler um >40dB gefiltert, die Intensitäten der getrennten Modenfrequenzen fotoelektrisch erfaßt und mit einem Drucker angezeigt werden.Method for controlling the frequency stability of lasers, in particular 2-mode internal mirror lasers with a frequency detuning of both modes of <50 MHz, characterized in that the mutually vertically polarized mode frequencies V 1 , v 2 filtered by a polarization divider by> 40dB, the intensities of the separate mode frequencies photoelectrically detected and displayed with a printer. Hierzu 1 Seite ZeichnungFor this 1 page drawing Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kontrolle der Frequenzstabilität von Lasern. Insbesondere kann sie bei der langfristigen kontinuierlichen Kontrolle der Frequenzstabilität von 2-Moden-lnnenspiegellasern eingesetzt werden.The invention relates to a method for controlling the frequency stability of lasers. In particular, it can be used in the long-term continuous control of the frequency stability of 2-mode internal mirror lasers. Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions Es sind zahlreiche Verfahren bekannt, die eine Kontrolle der Frequenz (Wellenlänge) von stabilisierten Lasern ermöglichen. Eine kontinuierliche Kontrolle der Frequenzstabilität ist dabei nur über einen aufwendigen, direkten Vergleich mit einem weiteren, möglichst besser als der Prüfling stabilisierten Laser gleicher Wellenlänge möglich. So ist ein Verfahren zur Messung der Frequenz von Einmodengaslasern bekannt geworden, das auch für 2-Moden-lnnenspiegellaser angewendet werden kann (WP 114867). Bei diesem Verfahren wird die Frequenz eines zu messenden Lasers mittels Lichtmischung mit einem kohärenten Frequenznormal verglichen, wobei der zu messende Laser und/oder das Frequenznormal abgestimmt werden. Eine Frequenzverstimmung (Drift) des zu messenden Lasers (Prüfling) und des Normallasers in eine Richtung ist u. U. nicht nachweisbar, wenn z. B. Normallaser und Prüfling um gleiche Frequenzbeträge driften. Andererseits täuschen eine Frequenzverstimmung von Prüfling und Normallaser in entgegengesetzter Richtung eine größere Frequenzabweichung des Prüflings von der Normalfrequenz vor und läßt nicht immer eine exakte Zuordnung der Frequenzdrift zu dem Prüfling oder den Normallaser erkennen. Des weiteren ist eine Justage beider Laserstrahlen relativ zeitaufwendig. Wird beispielsweise ein frequenzstabilisierter He-Ne-Laser mit Absorptionszelle (Neon, Jod), der eirie geringe Frequenzdrift besitzt, als Normallaser verwendet, so ist die Aufnahme, Verarbeitung und Verstärkung der sich ergebenden Differenzfrequenzen (einige 100MHz) neben der für die Heterodyntechnik bedingte komplizierte Justierung der Meßstrecken technisch sehr aufwendig.Numerous methods are known which allow control of the frequency (wavelength) of stabilized lasers. A continuous control of the frequency stability is possible only via a complex, direct comparison with another, possibly better than the specimen stabilized laser of the same wavelength. Thus, a method for measuring the frequency of single-mode gas lasers has become known, which can also be applied to 2-mode internal mirror lasers (WP 114867). In this method, the frequency of a laser to be measured is compared by means of light mixing with a coherent frequency standard, wherein the laser to be measured and / or the frequency normal are tuned. A frequency detuning (drift) of the laser to be measured (specimen) and the normal laser in one direction is u. U. not detectable, if z. B. normal laser and DUT drift by the same frequency amounts. On the other hand, a frequency detuning of the specimen and normal laser in the opposite direction pre-emits a greater frequency deviation of the specimen from the normal frequency and does not always reveal an exact assignment of the frequency drift to the specimen or the normal laser. Furthermore, an adjustment of both laser beams is relatively time consuming. For example, if a frequency stabilized He-Ne laser with absorption cell (neon, iodine) having a low frequency drift is used as a normal laser, recording, processing and amplifying the resulting difference frequencies (some 100 MHz) is complicated besides that required for the heterodyne technique Adjustment of the measuring sections technically very expensive. Ziel der ErfindungObject of the invention Die Erfindung verfolgt das Ziel, eine eindeutige und langfristige Kontrolle der Frequenzstabilität von 2-Moden-Innenspiegellasern mit geringem zeitlichen und technischen Aufwand durchzuführen.The aim of the invention is to carry out a clear and long-term control of the frequency stability of 2-mode internal mirror lasers with little time and technical effort. Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einem geringen technischen Aufwand eine eindeutige und langzeitige Kontrolle der Frequenz von 2-Moden-lnnenspiegellasern zu ermöglichen.The invention has the object of providing a clear and long-term control of the frequency of 2-mode internal mirror lasers with a low technical outlay. Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Kontrolle der Frequenzstabilität erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die zueinander senkrecht polarisierten Modenfrequenzen V1, V2 durch einen Polarisationsteiler um s40dB gefilert, die Intensitäten der getrennten Modenfrequenzen fotoelektrisch erfaßt und mit einem Drucker angezeigt werden.This object is achieved by a method for controlling the frequency stability according to the invention that the mutually perpendicularly polarized mode frequencies V 1 , V 2 filtered by a polarization divider to s40dB, the intensities of the separate mode frequencies are photoelectrically detected and displayed with a printer. Ausführungsbeispielembodiment Das Wesen der Erfindung soll an einem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Die Strahlung eines frequenzstabilisierten Lasers 1, z. B. eines 2-Moden-lnnenspiegellasers, die an der Output-Seite austritt, gelangt auf einen Polarisationsteiler 2. Durch den Polarisationsteiler 2 werden die zueinander senkrecht stehenden Modenfrequenzen V1, V2 umThe essence of the invention will be explained in more detail in an embodiment shown in the drawing. The radiation of a frequency-stabilized laser 1, z. B. a 2-mode internal mirror laser, which emerges on the output side, passes to a polarization divider 2. By the polarization divider 2, the mutually perpendicular mode frequencies V 1 , V 2 to -—- > 40 dB gefiltert. Die getrennten Modenfrequenzen V1, v2 werden unabhängig voneinander fotoelektrisch durch je einen---> 40 dB filtered. The separate mode frequencies V 1 , V 2 are independently photoelectrically by one Photoempfänger 3,5 und durch je einen Verstärker 4,6 erfaßt und einem Drucker 7 zugeführt.Photo receiver 3.5 and detected by a respective amplifier 4,6 and fed to a printer 7.
DD23364881A 1981-09-29 1981-09-29 METHOD FOR CONTROLLING THE FREQUENCY STABILITY OF LASERS DD248265A3 (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4923291A (en) * 1987-07-23 1990-05-08 Kokusai Denshin Denwa Kabushiki Kaisha Optical amplification

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