DE2501422A1 - Frequenzgeregeltes lasergeraet - Google Patents

Frequenzgeregeltes lasergeraet

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DE2501422A1
DE2501422A1 DE19752501422 DE2501422A DE2501422A1 DE 2501422 A1 DE2501422 A1 DE 2501422A1 DE 19752501422 DE19752501422 DE 19752501422 DE 2501422 A DE2501422 A DE 2501422A DE 2501422 A1 DE2501422 A1 DE 2501422A1
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resonator
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DE19752501422
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English (en)
Inventor
Irving Itzkan
Charles T Pike
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Jersey Nuclear Avco Isotopes Inc
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Jersey Nuclear Avco Isotopes Inc
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Publication date
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    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/10Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
    • H01S3/13Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude
    • H01S3/136Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude by controlling devices placed within the cavity
    • H01S3/137Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude by controlling devices placed within the cavity for stabilising of frequency

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  • Optics & Photonics (AREA)
  • Lasers (AREA)

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. R. B E ETZ sen, Dipl.-lng. K. LAMPRECHT Dr.-Ing. R. B E E T Z jr.
8 München 22, Steinsdorfstr. 1O ΊβΙ. (089)227201/227244-/29 5910
Telegr. Allpatent München Telex522O48
052-23.652p
15. 1. 1975
Jersey Nuclear-Avco Isotopes, Inc.
Adresse: Exxon Nuclear Company,
Bellevue (Washington) V. St. A
Frequenzgeregeltes Lasergerät
Die Erfindung bezieht sich auf ein frequenzgeregeltes oder wellenlängenstabilisiertes Lasergerät, das insbesondere eine Laserstrahlfrequenz genau bei einer Isotopenabsorptionslinie hält.
Es ist bereits ein Gerät zur Isotopentrennung, insbesondere zur Urananreicherung, bekannt (US-PS 3 772 519), das eine isotopenselektive Photoionisation des U -Isotops in Urandampf erzeugt und mittels eines magnetohydrodynamischen Kreuzfeldes die ionisierten Teilchen auf bestimmte Flugbahnen für ein getrenntes Sammeln beschleunigt. Die
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Photoionisation wird mit einer Laserstrahlung durchgeführt, die insbesondere eine isotopenselektive Frequenz zur selektiven Photoanre-.gung und eine oder mehr zusätzliche Strahlungen zur Ionisation aus dem angeregten Zustand verwendet.
Damit der Wirkungsgrad der isotopenselektiven Photoionisation möglichst groß ist, ist es von Bedeutung, die Frequenz wenigstens der den Laser erzeugenden isotopenselektiven Photoanregung so zu steuern, daß sie' nicht von der ausgewählten U -Absorptionslinie abweicht und eine Anregung anderer unerwünschter Isotope, insbesondere von U , verhindert wird. Je höher die spektrale Genauigkeit und Stabilität der für die Photoanregung verwendeten Strahlung ist, desto größer ist die Anzahl der photoangeregten U „ -Teilchen, und desto kleiner ist die Anzahl der photoangeregten Teilchen anderer Isotopenarten.
Obwohl Laser-Frequenzstabilisiervorrichtungen an sich bekannt sind (z. B. US-PS 3 740 664), bestehen bei Anwendungen in der Isotopentrennung besondere Anforderungen. Die Absorptions linien für die
U„„ - und U_„0-Isotope sind insbesondere in zahlreichen Fällen um 235 Zoo
einen Bruchteil einer Wellenzahl getrennt. Zusätzlich werden in der Laserstrahlung relativ hohe Photonendichten für eine höhere Anreicherungsausbeute angestrebt, was an das Lasergerät eine weitere Anforderung stellt.
Erfindungsgemäß ist ein frequenzgeregeltes oder wellenlängenstabilisiertes Gerät vorgesehen, das sich insbesondere zusammen mit einer Vorrichtung zur Erzeugung einer isotopenselektiven Photoionisa-
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tion zur Isotopentrennung eignet. Bei diesem speziellen Ausführungsbeispiel der Erfindung wird ein abstimmbarer Farbstofflaser verwendet, dessen Laserstrahlung auf die ausgewählte Isotopenabsorptionslinie mittels einer Regelstrecke oder Rückkopplungsschleife stabilisiert ist, in der ein Teil der Laserstrahlung vom Hauptstrahl getrennt und durch ein temperaturstabilisiertes Fabry-Perot-Etalon-Filter geführt wird. Eine ausgewählte Linie des Interferenzmusters, das auf dem Durchgang des Strahles durch das stabile Etalon-Filter (Kalibrierfilter) beruht, wird zwischen zwei Photodetektoren oder Lichtfühlern abgebildet, die ihrerseits Eingangssignale in eine Laserfrequenz-Servo-' einrichtung speisen. Die Servoeinrichtung hat auf die Photodetektor signale ansprechende Differenzverstärker, deren Ausgangssignal die Lage der Interferenzmuster linie in bezug auf die beiden Photodetektoren darstellt. Da sich das Interferenzmuster mit der Frequenz verschiebt, entspricht das Verstärkerausgangssignal der Laserstrahlungsfrequenz. " Das elektrische Ausgangssignal des Verstärkers wird zu einem elektromechanischen Umsetzer oder Wandler mit schnellem Ansprechverhalten, wie beispielsweise zu einem piezoelektrischen Kristall, geführt, der seinerseits den Winkel oder die Trennung eines weiteren Fabry-Perot-Etalon-Filters im Farbstofflaser-Resonator einstellt, um damit die Ausgangsfrequenz des Farbstoff lasers einzustellen.
Die Ausgangsfrequenz des Farbstoff lasers wird grob durch Bauelemente im Resonator eingestellt, während die äußere frequenzerfassende Eigenschaft des stabilen Fabry-Perot-EtaIon-Filters die genaue Frequenzsteuerung bewirkt. Diese Ausbildung in einer Regelstrecke oder Rückkopplungsschleife führt zu einer Frequenzregelung, wobei der einzige im Gerät auftretende bedeutende Fehler auf der Stabilität
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des Fabry-Perot-Etalon-Filters beruht. Es wird ein Etalon-Filter sehr hoher Stabilität verwendet, um eine genaue Regelung für die Laserfrequenz und demgemäß einen hohen Wirkungsgrad bei der Isotopentrennung zu gewährleisten.
Die Erfindung sieht also ein frequenzgeregeltes Lasergerät vor, bei dem die Lageänderung eines Interferenzmusters verwendet wird, das auf einer Änderung der Frequenz eines Laserstrahls beruht, der durch ein Fabry-Perot-Etalon-Filter verläuft. Das Gerät ist insbesondere für eine genaue Frequenzregelung auf eine bestimmte Frequenz im Ausgangssignal eines abstimm baren Lasers, wie beispielsweise eines Farbstofflasers, für eine Isotopentrennung geeignet.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 die Bauelemente eines Laserresonators und die erfindungsgemäße Regelungsanordnung,
Fig. 2 eine genauere Darstellung einer typischen Farbstofflaserzelle für die in der Fig. 1 gezeigte Anordnung,
Fig. 3 ein Interferenzmuster, das mit dem frequenzgeregelten Lasergerät der Fig. 1 erzeugt wird, und
Fig. 4 ein steuerbares Filter, das alternativ zur Ei nstellung der Laserfrequenz in der Regelanordnung der Fig. 1 verwendet werden kann.
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Die Erfindung wird an einem bevorzugten Ausführungsbeispiel einer Regelungsanordnung für die Strahlungs-Ausgangsfrequenz eines abstimmbaren Farbstofflasers erläutert. Die Regelungsanordnung ist in jeder Strahlungsenergieanlage mit einem abgestimmten Resonator vorteilhaft, obwohl sie insbesondere für eine laserinduzierte Isotopentrennung besonders nützlich ist, bei der für eine Urananreicherung mit hoher Ausbeute eine genau eingestellte Wellenlänge der Laserstrahlung erforderlich ist.
In der Fig. 1 ist ein erfindungsgemäßes frequenzgeregeltes oder wellenlängenstabilisiertes Lasergerät dargestellt. Es hat insbesondere einen abstimmbaren Farbstofflaser und einen Resonator, entlang dem eine Regelungsanordnung für die Laserstrahlung vorgesehen ist. Insbesondere enthält eine Farbstoffzelle 12 eine das Lasermedium bildende Farbstoff lösung und ist einem Resonator und einer Abstimmeinrichtung zugeordnet, um die Laserfrequenz vorzugsweise für eine isotopenselektive Photoanregung von U zu regeln. Die Farbstoffzelle ist in Einzelheiten in der Fig. 2 dargestellt und hat ein erstes, und ein zweites Zellenfenster 14 und 16 mit bei der Frequenz der gewünschten Laserstrahlung nichtreflektierenden Schichten darauf und wird durch Druckplatten 18 und 20 und O-Ringdichtungen 22 zusammengehalten. Der in der Farbstoff zelle 12 als Lasermedium verwendete Farbstoff tritt in den bzw. aus den Bereich zwischen den Platten 14 und 16 in einem kontinuierlichen Strom von einer Pumpe zu einem nicht dargestellten Vorratsbehälter durch jeweilige Leitungen 24 und 26 ein und aus.
In der Fig. 1 hat der Laser-Resonator zusätzlich zur Farbstoff-
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zelle 12 einen Ausgangsspiegel 28 mit einer teilweise reflektierenden konkaven Oberfläche 30 und einer konvexen äußeren Linse 32 zur Steuerung des Öffnungswinkels des Laserstrahls. Auf der anderen Seite der Zelle 12 ist ebenfalls eine Linse 34 im Laserstrahlweg vorgesehen, um die Strahlung von der Zelle 12 zur Reflexion durch den Resonator wieder parallel zu machen oder zu kollimieren. Ein dichroitischer Spiegel 36 liegt im Resonator und reflektiert die wieder kollimierte Strahlung durch ein gesteuertes Fabry-Perot-Etalon-Filter 38, das insbesondere um eine Mittelachse 40 drehbar und in seiner Drehung durch ein piezoelektrisches Element 42 · abhängig von einem Signal in einer Leitung 44 gesteuert ist. Das Fabry-Perot-Filter hat insbesondere eine Folge geschmolzener Siliziumfenster, die so parallel angeordnet sind, daß sie einen Hohlraum (Resonator) bilden, wobei die Durchlässigkeit in den Hohlraumresonanzpunkten zunimmt. Die durch das Fabry-Perot-Filter 38 verlaufende Strahlung, ist frequenzmäßig entsprechend dem Winkel des Etalon-Filters 38 fein oder genau abgestimmt, wie dies weiter unten erläutert wird. Der Hohlraum hat weiterhin ein Prisma 46 auf der entfernten Seite des Filters 38 und einen vollständig reflektierenden Spiegel 48, die zusammen eine Grobfrequenzvorgabe der Laserstrahlung von der Farbstoffzelle 12 erzeugen.
Von einer Laserpumpe 50 wird Anregungsstrahlung erzeugt, um die Energiezustandsbesetzungen im Farbstoff in der Zelle 12 in einen Laserzustand umzukehren. Die Laserpumpe 50 ist insbesondere ein Argonlaser mit einer Frequenz für seine Ausgangsstrahlung, die im wesentlichen verschieden von der Farbstoffzellenstrahlung ist, die durch den Resonator festgelegt wird. Die Laserpumpe 50 hat insbesondere eine höhere Frequenz, so daß der angeregte Farbstoff zu einem Energie-
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niveau oberhalb des Grundniveaus abfällt und laserstrahlt oder schwingt. Dieser Frequenzunterschied erlaubt einen Durchgang der Strahlung von der Argonpumpe 50 durch den dichroitischen Spiegel 36 für eine Überlagerung mit dem Strahl 52 der Laserstrahlung im Resonator oder Hohlraum zwischen den Spiegeln 48 und 28. Die überlagerte Argonlaserstrahlung regt das Farbstoffmedium in der Zelle 12 auf einen angeregten Energiezustand an. Der besondere Übergang zu einem engen Bereich eines oder mehrerer niedrigeren Niveauzustände wird durch die Frequenz bestimmt, auf die der Resonator abgestimmt ist, was insbesondere entsprechend einer Isotopenabsorptionslinie für eine Urananreicherung ausgewählt ist. Bei diesem Gerät ist die Laserfrequenz eng festgelegt, und diese entspricht einer bestimmten Absorptionslinie für das gewünschte Isotop, ohne eine benachbarte Absorptionslinie für andere Iootopruarten entsprechend einzuschließen. Geeignete Absorptionslinien für diesen Zweck können aus Tabellen entnommen werden und liegen im allgemeinen im roten oder orangenen Teil des sichtbaren Spektrums. Insbesondere kann der Unterschied zwischen den Absorptionslinien für die U- und
Uo„„-Isotope in diesem Teil des sichtbaren Spektrums so klein wie 23o
ein Bruchteil einer Wellenzahl (Zahl der Wellenlängen pro cm) sein. Für diesen langzeitigen kontinuierlichen oder Erzeugungs-Niveaubetrieb eines derartigen Geräts erhöht eine Stabilisierung oder Regelung der Laserstrahlungsfrequenz beträchtlich den Trennungswirkungsgrad.
Zu diesem Zweck wird das Ausgangssignal des Farbstofflaser-Resonators über den Ausgangsspiegel 28 durch einen Strahlteiler 54 als Ausgangsstrahlung für eine Urananreicherungsanlage geleitet (vgl.
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US-PS 3 772 519). Der Strahlteiler 54 greift einen kleinen Teil, insbesondere einen kleinen Prozentsatz, der Strahlung im Ausgangsstrahl heraus und richtet ihn durch ein stabiles Fabry-Perot-Etalon-Filter Das Filter 56 hat ein temperaturgesteuertes Gehäuse 58, das über eine Leitung 59 von einem Temperatursteuerbad 61 versorgt wird. Das Bad ist so eingestellt, daß es die Etalon-Filter-Temperatur vorzugsweise innerhalb einer Temperatur änderung von 0,1 Zentigrad steuert.
Das Etalon-Filter 56 hat insbesondere ein Abstandsstück zwischen Filterspiegeln oder, allgemein, Fenstern. Das Abstandsstück besteht vorzugsweise aus einem Titansilikat mit einem sehr niedrigen Ausdehnungskoeffizienten, das im Handel mit einem Ausdehnungskoeffizienten von ungefähr 3 χ 10 /C bei Raumtemperatur zu erhalten ist. Wenn die Temperatursteuerung von 0,1 C erhalten wird, ist die Sta-
8 -5 ο
bilität besser als 1 : 10 oder 6 χ 10 A im ungefähren Bereich von
6 000 5.
Die herausgegriffene oder abgetrennte Strahlung erzeugt nach ihrem Durchgang durch das Etalon ein Interferenzmuster in einem Brennpunkt zwischen zwei Photodetektoren oder Lichtfühlern 62 und 64, das die in der Fig. 3 dargestellte Ausbildung hat, wenn es durch ein Teleskop 60 betrachtet wird.
Das durch das Fabry-Perot-Etalon erzeugte Interferenzmuster (Fig. 3) stellt eine Folge von Fabry-Perot-Interfapenzringen 68 dar, deren Abstand mit zunehmendem Radius abnimmt. Aufgrund der vor- · handenen optischen Geometrie tritt jeder fokussierte Streifen ledig-
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lieh als kleiner Ringabschnitt auf, der durch eine Linie 66 dargestellt ist.
Das Fabry-Perot-Etalon-Filter 56 hat die größte Durchlässigkeit bei der Frequenz und dem Durchgangs winkel, für die eine ganze Anzahl von halben Wellenlängen zwischen die Filterfenster paßt. Demgemäß erzeugen einige bestimmte Winkel eine maximale Durchlässigkeit bei jeder gegebenen Frequenz, was zu dem Muster aus den Ringen 68 führt. Wenn die Frequenz der einfallenden Strahlung geändert wird, ändert sich die Lage der Ringe 68 radial aufgrund der verschiedenen bestimmten Winkel, bei denen die maximale Durchlässigkeit auftritt. Das Gesichtsfeld der Linse 60 wählt einen kurzen Linienabschnittr einen Punkt 66 eines Ringes, aus, -um ihn auf einen Punkt zwischen den Photodetektoren 62 und 64 zu fokussieren. Vorzugsweise sind die Photodetektoren entlang einer radialen Linie des Musters der Ringe 68 getrennt.
Das Ausgangssignal der Detektoren 62 und 64 wird über jeweilige Eingangswiderstände 70 und 72 zu einem invertierenden und einem nicht invertierenden Eingang eines Differenzverstärkers 74 gespeist, der eine oder mehrere Verstärkungsstufen aufweisen kann. Der nicht invertierende Eingang ist vorgespannt, um über einen Widerstand 76 geerdet zu sein, während der invertierende Eingang ein weiteres Signal von einer Regelstrecke oder Rückkopplungsschleife aus einem die Verstärkung bestimmenden Widerstand 78 parallel zu einem frequenzstabilisierenden Kondensator 80 empfängt.
Das Ausgangssignal des Verstärkers 74 wird zum piezoelektrischen
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Element 42 über eine Leitung 44 gespeist. Ein drehbar gelagerter Arm 82 auf dem Etalon-Filter 38 ist gegen eine m echanische Ausgangswelle 84 des piezoelektrischen Elementes 42 gerichtet und kann gegen dieses durch eine Feder 86 elastisch gedrückt werden.
Anstelle des drehgesteuerten Etalon-Filters 38 kann das in der Fig. 4 dargestellte Filter verwendet werden. Dieses Filter hat einen ersten und einen zweiten Spiegel oder ein erstes und ein zweites Fenster 88 und 90, die auf ihren sich gegenüberliegenden Innenflächen jeweilige Beschichtungen 92 und 94 haben. Die Spiegel 88 und 90 werden durch eine Anordnung parallel gehalten, die vorzugsweise aus einem starren zylindrischen Arm 96 besteht, der am Spiegel- 88 angebracht ist und sich in einem Abstand über den Spiegel 90 erstreckt. Ein piezoelektrischer Werkstoff 98, der zylinderförmig sein kann, trägt den Spiegel 90 von dem sich erstreckenden Ende des. Armes 96 aus. In einem derartigen Fall ist der Abstand zwischen den Spiegeln 92 und 94 durch ein Signal vom Verstärker 74 gesteuert, das eingespeist wird, um die axiale Länge des piezoelektrischen Elementes 98 zu ändern .
Die oben beschriebene Regelungsanordnung hängt in ihrer Frequenzgenauigkeit von der Stabilität des Fabry-Perot-Etalon-Filters 56 ab. Dies wird bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel mittels der Verwendung eines hochtemperaturstabilen Abstandsstückes für die Fabry-Perot-Spiegelplatten und eine Temperatursteuerung des Filters insgesamt erreicht.
Das Gerät benötigt auch keine Jitter (Zitter)- oder Wechselstrom-
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Modulation im Laserstrahl, um ein Regelabweichungssignal zur Frequenzregelung zu erzeugen. Es gewährleistet einen extrem genauen Laserregler, der insbesondere für die Frequenzregelung geeignet ist, die zur Urananreicherung oder allgemein zur Isotopentrennung gewünscht wird. Die Arten der im .Laser-Resonator für die Regelungsanordnung verwendeten optischen Bauteile erlaubt diesen eine breite Verwendung für Laser mit hoher Photonendichte.
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Claims (16)

  1. Patentansprüche
    V. Iy Frequenzgeregeltes Lasergerät mit einem Lasermedium und einer ersten Einrichtung zur Vorgabe der Frequenz der Laserstrahlung vom Lasermedium,
    gekennzeichnet durch
    eine zweite Einrichtung (54), die einen Teil der Laserstrahlung vom Lasermedium (12) abtrennt,
    eine dritte Einrichtung (56), die aus der abgetrennten Laserstrahlung ein Interferenzmuster (68) so erzeugt, daß sich die Lage mit der Frequenz in der Laserstrahlung ändert.
    eine vierte Einrichtung (62, 64), die auf die Lage des Interferenzmusters anspricht und ein dieses darstellendes elektrisches Signal erzeugt, und
    eine fünfte Einrichtung (40), die mit der ersten Einrichtung (46, 48) zusammenwirkt und auf das elektrische Signal zur Einstellung der Frequenz der Laserstrahlung vom Lasermedium (12) anspricht.
  2. 2. Lasergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Einrichtung (56) ein Fabry-Perot-Etalon-Filter ist.
  3. 3. Lasergerät nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine sechste Einrichtung (61), die die Temperatur des Fabry-Perot-Etalon-Filters konstanthält.
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    250U22
  4. 4. Lasergerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Fabry-Perot-Etalon-Filter aufweist: ein erstes und ein zweites Fenster im Weg der abgetrennten Strahlung und ein abmessungsstabiles festes Abstandsstück für das erste und das zweite Fenster.
  5. 5. Lasergerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Abstandsstück Titansilikat hat.
  6. 6. Lasergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lasermedium (12) eine Farbstoff zelle mit einer durchströmenden Farbstoff lösung hat. . ·
  7. 7. Lasergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die fünfte Einrichtung (40) ein Fabry-Perot-Etalon-Filter (38) hat.
  8. 8. Lasergerät nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine
    siebte Einrichtung, die das Fabry-Perot-Etalon-Filter (38) drehbar lagert, und
    eine achte Einrichtung (82, 84), die das Fabry-Perot-Etalon-Filter (38) abhängig vom elektrischen Signal lagert.
  9. 9. Lasergerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Fabry-Perot-Etalon-Filter (38) ein erstes und ein zweites Fenster aufweist, und daß ein piezoelektrisches Element (42) vorgesehen ist, das auf das elektrische Signal so anspricht, daß sich der Abstand zwischen dem ersten und dem zweiten Fenster ändert.
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  10. 10. Lasergerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch <
    eine neunte Einrichtung (50) zur Anregung des· Lasermediums (12) in einen Las er zustand, und
    eine Spiegeleinrichtung (36), die der ersten Einrichtung (46, 48) zugeordnet ist und Strahlung von der neunten Einrichtung (50) mit einer von der Frequenz der Strahlung des Lasermediums (12) verschiedenen Frequenz empfängt und diese Strahlung zum Lasermedium (12) sendet, wobei die Spiegeleinrichtung (36) bei der durch die erste Einrichtung (46, 48) vorgegebenen Frequenz der Laserstrahlung vom Lasermedium (12) reflektiert.
  11. 11. Lasergerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch
    ein erstes und ein zweites nichtreflektierendes Fenster (14, 16),
    eine zehnte Einrichtung (18, 20; 22), die die Fenster (14, 16) in einem Abstand hält, um den Durchgang eines Lasermediumstroms festzulegen, und
    eine elfte Einrichtung (24), die den Lasermediumstrom in den Bereich zwischen den Fenstern (14, 16) speist.
  12. 12. Lasergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Einrichtung (46, 48) aufweist:
    einen Resonator, der die Strahlung vom Lasermedium (12) reflektiert, und
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    eine zwölfte Einrichtung zur Grobeinstellung der Frequenz der Strahlung im Resonator, wobei die fünfte Einrichtung (40) zur Feineinstellung der Frequenz der Strahlung im Resonator dient.
  13. 13. Lasergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Einrichtung (56) aufweist:
    eine Filtereinrichtung mit einem erhöhten Strahlungsdurchgang bei einer Folge von Frequenzen, abhängig von Winkeln, um ein Interferenzmuster (68) aus einer Folge von konzentrischen Ringen zu bilden, und
    eine dreizehnte Einrichtung (60) zur Erzeugung eines Bildes eines Abschnittes eines Ringes, wobei die vierte Einrichtung (62, 64) auf den Abschnitt anspricht.
  14. 14. Frequenzgeregelte Vorrichtung für Laserstrahlung, gekennzeichnet durch
    eine Farbstoffzelle (12), durch die ein las er anregbar es Farbstoffmedium fließt und die ein erstes und ein zweites entgegengesetztes strahlungsdurchlässiges Fenster aufweist,
    eine erste Einrichtung, die einen Resonator für die Strahlung von der Farbstoff zelle (12) durch das erste und zweite Fenster vorgibt, einschließlich eines Spiegels (36), der das erste reflektierende Ende des Resonators bildet, und eines teilreflektierenden Spiegels (28), der das zweite reflektierende Ende des Resonators bildet.
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    eine zweite Einrichtung, die eine Strahlung mit einer von der Strahlung der Farbstoffzelle (12) verschiedenen Frequenz zur Anregung des Farbstoffmediums in einen Laserzustand richtet,
    eine dritte Einrichtung, die auf die durch den teilweise reflektierenden Spiegel (28) verlaufende Strahlung anspricht und eine Isotopentrennung erzeugt,
    eine vierte Einrichtung (54), die einen Teil der durch den teilweise reflektierenden Spiegel (28) verlaufenden Strahlung auf einen Weg abtrennt,
    eine Filtereinrichtung (56) mit wenigstens teilweise reflektierenden ersten und zweiten Oberflächen, die durch ein temperaturstabiles Abstandsstück im Weg der abgetrennten Strahlung liegt und ein Interferenzmuster (68) erzeugt, das sich mit der Frequenz ändert.
    ein Temperatursteuerglied (61) für die Filtereinrichtung (56), um eine thermische Änderung im Interferenzmuster (68) der Filtereinrichtung (56) zu verringern,
    einen ersten und einen zweiten Photodetektor (62 bzw. 64),
    eine fünfte Einrichtung (60), die einen Abschnitt des Interferenzmusters (68) über einem Bereich zwischen den Photodetektoren (62, 64) abbildet,
    eine sechste Einrichtung (74), die ein elektrisches Signal erzeugt, das den Unterschied im abgebildeten Licht darstellt, das durch jeden Photodetektor (62 bzw. 64) empfangen wird,
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    eine weitere Filtereinrichtung (38) im Resonator mit einem sich mit der Frequenz ändernden Durchgangswinkel, und
    eine siebte Einrichtung (42), die auf das elektrische Signal anspricht, um die weitere Filter einrichtung (38) so einzustellen, daß die Frequenz der Strahlung im Resonator stabilisiert ist.
  15. 15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die stabilisierte Temperatur der Filtereinrichtung (56) in einem Bruchteil eines Zentrigrades liegt.
  16. 16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß
    -4 ο die Strahlungsfrequenzstabilität ein Bruchteil von 10 A ist.
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    Leerseite
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