JP2578497B2 - ヘリウム‐ネオンレーザ - Google Patents
ヘリウム‐ネオンレーザInfo
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- JP2578497B2 JP2578497B2 JP63503846A JP50384688A JP2578497B2 JP 2578497 B2 JP2578497 B2 JP 2578497B2 JP 63503846 A JP63503846 A JP 63503846A JP 50384688 A JP50384688 A JP 50384688A JP 2578497 B2 JP2578497 B2 JP 2578497B2
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES 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
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
- H01S3/13—Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude
- H01S3/139—Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude by controlling the mutual position or the reflecting properties of the reflectors of the cavity, e.g. by controlling the cavity length
- H01S3/1398—Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude by controlling the mutual position or the reflecting properties of the reflectors of the cavity, e.g. by controlling the cavity length by using a supplementary modulation of the output
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- Plasma & Fusion (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lasers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 本発明は特に、赤色以外の色の光を発振するタイプの
ヘリウム−ネオンレーザに関する。
ヘリウム−ネオンレーザに関する。
レーザは長年にわたり公知であり、多くの用途を有す
る。利得媒質は気体であってもよく、最も一般的に使用
される気体レーザの１つは、一般的に赤色光を発振する
ヘリウム−ネオンレーザである。
る。利得媒質は気体であってもよく、最も一般的に使用
される気体レーザの１つは、一般的に赤色光を発振する
ヘリウム−ネオンレーザである。
ヘリウム−ネオンレーザの最も単純な形態において
は、発振光の周波数が、レーザチューブが加熱されるに
つれて変化する。これは、発振周波数が、加熱されると
膨張するレーザチューブの長さに依存するからである。
更に、ほとんどのレーザは出力が純粋な単一つの周波数
ではなくて、２つ以上の光周波数（共振器モード（cavi
ty modes））で構成されるような１つ以上のモードの光
を発振する。
は、発振光の周波数が、レーザチューブが加熱されるに
つれて変化する。これは、発振周波数が、加熱されると
膨張するレーザチューブの長さに依存するからである。
更に、ほとんどのレーザは出力が純粋な単一つの周波数
ではなくて、２つ以上の光周波数（共振器モード（cavi
ty modes））で構成されるような１つ以上のモードの光
を発振する。
レーザの多くの用途においては、発振された光が既知
で且つ一定の単一周波数であることが要求される。この
ために、多数のヘリウム−ネオンレーザは周波数安定装
置を使用している。かかる装置の１つは、発振された２
つのモードの周波数がネオン遷移の中心周波数の両側に
あるようにレーザの長さを調節する。これら２つのモー
ドは典型的には直交偏光状態にある。これらのモードの
強度が、訂正信号を発振するために比較される。もしモ
ードが周波数を変化させると、訂正信号も変化し、この
訂正信号を、かかる周波数の変化を回避または少なくす
るように帰還回路に使用することができる。訂正は、レ
ーザの長さを変化させることができるヒータまたは圧電
素子といった手段によって行われる。
で且つ一定の単一周波数であることが要求される。この
ために、多数のヘリウム−ネオンレーザは周波数安定装
置を使用している。かかる装置の１つは、発振された２
つのモードの周波数がネオン遷移の中心周波数の両側に
あるようにレーザの長さを調節する。これら２つのモー
ドは典型的には直交偏光状態にある。これらのモードの
強度が、訂正信号を発振するために比較される。もしモ
ードが周波数を変化させると、訂正信号も変化し、この
訂正信号を、かかる周波数の変化を回避または少なくす
るように帰還回路に使用することができる。訂正は、レ
ーザの長さを変化させることができるヒータまたは圧電
素子といった手段によって行われる。
ヒータは、例えば発熱線、サーモホイルまたはレーザ
チューブ上に被覆された薄膜ヒータといった多数の異な
る形態をとることができる。前記薄膜ヒータは、Optics
Communications第55巻、No5、1985年10月、Elsevier S
cience Publishers B V（アムステルダム、オランダ）
に記載されたK Seta及びS Iwasakiの“Frequency Stabi
lisation of the He−Ne Laser using a thin film hea
ter coated on the laser tube"に記述されている。
チューブ上に被覆された薄膜ヒータといった多数の異な
る形態をとることができる。前記薄膜ヒータは、Optics
Communications第55巻、No5、1985年10月、Elsevier S
cience Publishers B V（アムステルダム、オランダ）
に記載されたK Seta及びS Iwasakiの“Frequency Stabi
lisation of the He−Ne Laser using a thin film hea
ter coated on the laser tube"に記述されている。
高温で動作するレーザに生じる別の問題点は、チュー
ブが屈曲し不整合となることである。レーザ整合装置は
米国特許第4010363号明細書に記述されているが、この
装置は、複数のヒータをチューブに沿って具備するかな
り複雑な装置である。制御回路を使用することにより、
レーザに不整合が生じた場合にチューブの一部を選択的
に加熱する。この装置は複雑であり、位置不整合のデー
タの収集及び帰還信号を必要とする。
ブが屈曲し不整合となることである。レーザ整合装置は
米国特許第4010363号明細書に記述されているが、この
装置は、複数のヒータをチューブに沿って具備するかな
り複雑な装置である。制御回路を使用することにより、
レーザに不整合が生じた場合にチューブの一部を選択的
に加熱する。この装置は複雑であり、位置不整合のデー
タの収集及び帰還信号を必要とする。
ただ１つのモードで発振するレーザに特に適用可能な
別の形態の安定装置は、ゼーマン効果を利用している。
モードが２つの直交偏光成分に分割されるように磁場が
かけられる。この安定装置においては、これらの成分が
ネオン周波数の両側にあるように制御される。訂正信号
は、２つの成分の相対的強度からまたは周波数分裂のい
ずれかから誘導され得る。
別の形態の安定装置は、ゼーマン効果を利用している。
モードが２つの直交偏光成分に分割されるように磁場が
かけられる。この安定装置においては、これらの成分が
ネオン周波数の両側にあるように制御される。訂正信号
は、２つの成分の相対的強度からまたは周波数分裂のい
ずれかから誘導され得る。
かかる安定装置は米国特許第3649930号に記載されて
おり、この装置では、単一モード気体レーザの周波数安
定のための安定装置にゼーマン効果をドップラー効果と
組み合わせて使用している。
おり、この装置では、単一モード気体レーザの周波数安
定のための安定装置にゼーマン効果をドップラー効果と
組み合わせて使用している。
最近になって、赤色以外の色の光を発振するヘリウム
−ネオンレーザを製造することが可能であることが判っ
た。これは単に、ヘリウム対ネオンの気体混合比と、鏡
の反射率とを極めて慎重に調節することによりなされ得
る。非赤色光が必要とされる用途においては非赤色ヘリ
ウム−ネオンレーザを使用できる可能性が大きい。例え
ば多重波長干渉計において非赤色ヘリウム−ネオンレー
ザを赤色ヘリウム−ネオンレーザと組み合わせて使用す
ることができる。
−ネオンレーザを製造することが可能であることが判っ
た。これは単に、ヘリウム対ネオンの気体混合比と、鏡
の反射率とを極めて慎重に調節することによりなされ得
る。非赤色光が必要とされる用途においては非赤色ヘリ
ウム−ネオンレーザを使用できる可能性が大きい。例え
ば多重波長干渉計において非赤色ヘリウム−ネオンレー
ザを赤色ヘリウム−ネオンレーザと組み合わせて使用す
ることができる。
しかしながら多重波長干渉計において及び非赤色ヘリ
ウム−ネオンレーザを使用し得る他の領域においては、
発振周波数が安定であることが重要である。残念なこと
には、赤色ヘリウム−レーザを安定化する上で非常に有
効な装置が非赤色レーザに直接的には適用可能でないこ
とが判った。この理由としては、レーザが２つ以上の共
振器モード（周波数）で発振されること、かかるモード
は、レーザ長がほんのわずかに変わってもレーザの偏光
状態を変える傾向にあること、熱障害の結果として生じ
る屈曲による不整合にレーザが甚だしく敏感であること
を挙げることができる。
ウム−ネオンレーザを使用し得る他の領域においては、
発振周波数が安定であることが重要である。残念なこと
には、赤色ヘリウム−レーザを安定化する上で非常に有
効な装置が非赤色レーザに直接的には適用可能でないこ
とが判った。この理由としては、レーザが２つ以上の共
振器モード（周波数）で発振されること、かかるモード
は、レーザ長がほんのわずかに変わってもレーザの偏光
状態を変える傾向にあること、熱障害の結果として生じ
る屈曲による不整合にレーザが甚だしく敏感であること
を挙げることができる。
従って、非赤色ヘリウム−ネオンレーザに適するよう
な改良された周波数安定装置が必要とされる。
な改良された周波数安定装置が必要とされる。
本発明は、紫外、赤外及び赤色以外の可視光の範囲の
放射線を発振するタイプのヘリウム−ネオンレーザであ
って、レーザチューブが少なくとも２つのモードで放射
線を発振し、 レーザチューブを最適に整合するように屈曲させるた
めに、レーザチューブの長さに沿って実質的に均一に熱
を供給するようにされた加熱装置と、 モード偏光の不安定性を小さくし且つモードの相対的
な強度を最適化するように調整される磁場と、 チューブ長を周期的に変化させることによる周波数変
調手段と、 ２つの直交偏光した光学的出力の一方または両方の、
不変または可変の強度から誘導される安定化信号を用い
たチューブ長の調節手段による能動的周波数安定化を提
供する手段 とを組み合わせて包含する安定装置を具備することを特
徴とするヘリルム−ネオンレーザを提供する。
放射線を発振するタイプのヘリウム−ネオンレーザであ
って、レーザチューブが少なくとも２つのモードで放射
線を発振し、 レーザチューブを最適に整合するように屈曲させるた
めに、レーザチューブの長さに沿って実質的に均一に熱
を供給するようにされた加熱装置と、 モード偏光の不安定性を小さくし且つモードの相対的
な強度を最適化するように調整される磁場と、 チューブ長を周期的に変化させることによる周波数変
調手段と、 ２つの直交偏光した光学的出力の一方または両方の、
不変または可変の強度から誘導される安定化信号を用い
たチューブ長の調節手段による能動的周波数安定化を提
供する手段 とを組み合わせて包含する安定装置を具備することを特
徴とするヘリルム−ネオンレーザを提供する。
整合加熱装置は、レーザチューブの長さに沿って延伸
するストリップ加熱素子によって実現してもよいし、ま
たは個々に加熱される金属ストリップまたは棒を使用す
ることもできる。
するストリップ加熱素子によって実現してもよいし、ま
たは個々に加熱される金属ストリップまたは棒を使用す
ることもできる。
チューブ長は、圧電手段、磁場手段または熱手段によ
って周期的に変化させることができる。熱手段は好まし
くは、加熱装置への電気供給に可変電流を付加すること
によりなされる。
って周期的に変化させることができる。熱手段は好まし
くは、加熱装置への電気供給に可変電流を付加すること
によりなされる。
周波数安定化信号は、直交偏光の強度間のバランスか
ら、またはレーザ長の強制的変調から生じる強度の変化
から、または前記両手法を順次または同時に適用するこ
とにより誘導することができる。
ら、またはレーザ長の強制的変調から生じる強度の変化
から、または前記両手法を順次または同時に適用するこ
とにより誘導することができる。
更に本発明は、紫外、赤外及び赤色以外の可視光の範
囲の放射線を発振するタイプのヘリウム−ネオンレーザ
の周波数安定方法であって、レーザチューブが少なくと
も２つのモードで放射線を発振し、該方法が、 加熱装置を、レーザチューブを最適に整合するように
屈曲させるためにレーザチューブの長さに沿って実質的
に均一に熱を供給するようにするステップと、 磁場をかけ、しかも前記磁場を、偏光の不安定性を小
さくし且つモードの相対的強度を最適化するように調整
するステップと、 周波数変調のためにチューブ長を周期的に変化させる
ステップと、 ２つの直交偏光した光学的出力の一方または両方の、
不変または可変の強度から誘導される安定化信号を用い
たチューブ長の調節手段によりレーザの出力周波数を安
定化するステップ とを包含することを特徴とする周波数安定化方法を提供
する。
囲の放射線を発振するタイプのヘリウム−ネオンレーザ
の周波数安定方法であって、レーザチューブが少なくと
も２つのモードで放射線を発振し、該方法が、 加熱装置を、レーザチューブを最適に整合するように
屈曲させるためにレーザチューブの長さに沿って実質的
に均一に熱を供給するようにするステップと、 磁場をかけ、しかも前記磁場を、偏光の不安定性を小
さくし且つモードの相対的強度を最適化するように調整
するステップと、 周波数変調のためにチューブ長を周期的に変化させる
ステップと、 ２つの直交偏光した光学的出力の一方または両方の、
不変または可変の強度から誘導される安定化信号を用い
たチューブ長の調節手段によりレーザの出力周波数を安
定化するステップ とを包含することを特徴とする周波数安定化方法を提供
する。
添付の図面を参照し、本発明の１つの実施態様を実施
例によって説明する。
例によって説明する。
第１図は本発明のレーザを示す図、第２図は第１図に
示したレーザの発振パターを示すグラフである。
示したレーザの発振パターを示すグラフである。
レーザ（第１図）は金属またはガラス製の外側チュー
ブ10と、その一端12がアノード13である内側毛細管11と
を有する。電気放電はアノード13とカソードとの間で行
われるが、前記カソードは金属チューブ10またはチュー
ブ10内の別個の金属チューブとすることができる。毛細
管11の両端部には一部透過鏡14及び15が設置されてい
る。鏡15から出現する光は、ただ１つの平面の偏光のみ
が透過であるような偏光回転素子及びビームスプリッタ
18を通過し、透過した光の一部は部分反射して第１の光
検出器50に到達する。直交偏光の光は反射して第２の光
検出器51に到達する。両検出器からの電気信号は個々に
制御装置23に到達する。
ブ10と、その一端12がアノード13である内側毛細管11と
を有する。電気放電はアノード13とカソードとの間で行
われるが、前記カソードは金属チューブ10またはチュー
ブ10内の別個の金属チューブとすることができる。毛細
管11の両端部には一部透過鏡14及び15が設置されてい
る。鏡15から出現する光は、ただ１つの平面の偏光のみ
が透過であるような偏光回転素子及びビームスプリッタ
18を通過し、透過した光の一部は部分反射して第１の光
検出器50に到達する。直交偏光の光は反射して第２の光
検出器51に到達する。両検出器からの電気信号は個々に
制御装置23に到達する。
永久磁石24と25（破線）とがチューブ10に隣接して設
置されている。
置されている。
整合ヒータ19はチューブ10の長さのほとんどにわたっ
て延伸している。チューブ10はコイル状の加熱ストリッ
プまたはホイルヒータによって包囲されているが、これ
は、一方は周期的加熱（変調）のために使用され、他方
は長さ調節のために使用され得る２つの部分があると都
合が良い。ヒータ用の電力は、制御装置23と発振器22と
からの入力を有する装置21から来る。
て延伸している。チューブ10はコイル状の加熱ストリッ
プまたはホイルヒータによって包囲されているが、これ
は、一方は周期的加熱（変調）のために使用され、他方
は長さ調節のために使用され得る２つの部分があると都
合が良い。ヒータ用の電力は、制御装置23と発振器22と
からの入力を有する装置21から来る。
チューブ10はヘリウム−ネオンの気体混合物を包含し
ており、アノード及びカソード電極によって毛細管11を
通して放電が行われる際にレーザとして公知の態様で動
作する。発振された光は典型的には、ネオン発振スペク
トルの幅広のエンベロープ30内にある３つの実質的に単
一の波長（モード）f1、f2、f3（31、32、33）で構成さ
れる。これらの波長は、レーザの鏡14及び15間の長さに
反比例する。チューブが加熱されると、波長は小さくな
る。常に、３つの周波数出力の各々は２つの直交偏光状
態の一方にある。レーザ長が変化すると周波数が変化す
るだけでなく、偏光状態も変化する。
ており、アノード及びカソード電極によって毛細管11を
通して放電が行われる際にレーザとして公知の態様で動
作する。発振された光は典型的には、ネオン発振スペク
トルの幅広のエンベロープ30内にある３つの実質的に単
一の波長（モード）f1、f2、f3（31、32、33）で構成さ
れる。これらの波長は、レーザの鏡14及び15間の長さに
反比例する。チューブが加熱されると、波長は小さくな
る。常に、３つの周波数出力の各々は２つの直交偏光状
態の一方にある。レーザ長が変化すると周波数が変化す
るだけでなく、偏光状態も変化する。
レーザには、周波数f1、f2、f3の１つが再現可能な偏
光状態であり且つ他の２つの周波数が直交偏光状態であ
るように、安定した出力を与えることが要求される。即
ち、ただ１つの周波数が偏光光学素子18を透過する。更
に、透過した出力は、本明細書に記載された特定の方法
でレーザ長を調節することにより周波数が安定化され
る。
光状態であり且つ他の２つの周波数が直交偏光状態であ
るように、安定した出力を与えることが要求される。即
ち、ただ１つの周波数が偏光光学素子18を透過する。更
に、透過した出力は、本明細書に記載された特定の方法
でレーザ長を調節することにより周波数が安定化され
る。
レーザ出力が偏光を変化させる頻度をそうでない場合
よりはるかに少なくし且つ同調エンベロープ30の側部を
そうでない場合より急勾配にするように、永久磁石24及
び25を経験的にチューブ10に隣接して設置する。即ち、
出力31及び33の強度は、（例えばチューブの温度を変え
ることによって）周波数が変えられると、より急激に変
化する。
よりはるかに少なくし且つ同調エンベロープ30の側部を
そうでない場合より急勾配にするように、永久磁石24及
び25を経験的にチューブ10に隣接して設置する。即ち、
出力31及び33の強度は、（例えばチューブの温度を変え
ることによって）周波数が変えられると、より急激に変
化する。
チューブ10には毛細管11をほぼ水平に取り付けてあ
り、レーザとして動作する際には、出力パワーを最大に
するために、毛細管11の位置をこの軸の周りに回転させ
ることにより調整する。チューブの温度はその頂部で最
も高く、これがチューブ10の熱膨張差によって鏡14及び
15の光学的整合性に影響を及ぼすことから、パワーが変
化する。従って、整合性を向上するために必要とされる
加熱差がより大きいかまたはより小さいかに応じて、チ
ューブ10の頂部または底部のいずれかに沿って整合ヒー
タ19を取り付けることにより、整合が最適化される。
り、レーザとして動作する際には、出力パワーを最大に
するために、毛細管11の位置をこの軸の周りに回転させ
ることにより調整する。チューブの温度はその頂部で最
も高く、これがチューブ10の熱膨張差によって鏡14及び
15の光学的整合性に影響を及ぼすことから、パワーが変
化する。従って、整合性を向上するために必要とされる
加熱差がより大きいかまたはより小さいかに応じて、チ
ューブ10の頂部または底部のいずれかに沿って整合ヒー
タ19を取り付けることにより、整合が最適化される。
装置18に組み込まれた偏光−回転素子は、発振された
偏光が水平方向及び鉛直方向平面であり、各偏光の光の
部分がそれぞれ別個の光検出器50及び51上に方向付けら
れるように調節される。即ち、例えば、出力31が一方の
偏光状態にあり且つ出力32及び33が他方の状態にあるな
らば（第２図参照）、周波数がわずかに大きくなると出
力31のパワーは増大し、出力32及び33のパワーの和は減
少する。このパワー差の変化が、装置21を操作する装置
23からの１つのタイプの制御信号の基となっている。
偏光が水平方向及び鉛直方向平面であり、各偏光の光の
部分がそれぞれ別個の光検出器50及び51上に方向付けら
れるように調節される。即ち、例えば、出力31が一方の
偏光状態にあり且つ出力32及び33が他方の状態にあるな
らば（第２図参照）、周波数がわずかに大きくなると出
力31のパワーは増大し、出力32及び33のパワーの和は減
少する。このパワー差の変化が、装置21を操作する装置
23からの１つのタイプの制御信号の基となっている。
第２の制御信号は、発振器22及び電力装置21によって
ヒータ20を調節することにより、レーザチューブ10の長
さの一部または全部を周期的に加熱することから生じ
る。周期的に加熱することにより対応する周期的な長さ
の変化及び周期的な出力周波数の変化が起こる。これら
の周期的な周波数変化によって、光検出器における対応
する強度の変化が生じる。光検出器50及び51のいずれか
からの信号を使用することもできるし、両方からの差分
信号を使用することもできる。得られた電気信号は選択
的に増幅したり、発振器22からの基準信号によって、制
御装置23にある相感整流装置（phase sensitive rectif
ication system）を用いて同期的に検出したりできる。
第２図の周波数が変化すると相感整流器からの出力が、
同調エンベロープ30の勾配に応じて変化する。いかなる
周波数変化においても装置23から訂正信号を生じるよう
に、相感整流器の出力を固定基準電圧または光検出器の
直接出力から誘導されるものと比較することができる。
ヒータ20を調節することにより、レーザチューブ10の長
さの一部または全部を周期的に加熱することから生じ
る。周期的に加熱することにより対応する周期的な長さ
の変化及び周期的な出力周波数の変化が起こる。これら
の周期的な周波数変化によって、光検出器における対応
する強度の変化が生じる。光検出器50及び51のいずれか
からの信号を使用することもできるし、両方からの差分
信号を使用することもできる。得られた電気信号は選択
的に増幅したり、発振器22からの基準信号によって、制
御装置23にある相感整流装置（phase sensitive rectif
ication system）を用いて同期的に検出したりできる。
第２図の周波数が変化すると相感整流器からの出力が、
同調エンベロープ30の勾配に応じて変化する。いかなる
周波数変化においても装置23から訂正信号を生じるよう
に、相感整流器の出力を固定基準電圧または光検出器の
直接出力から誘導されるものと比較することができる。
本発明のいくつかの用途においては、パワー差変化に
基づく制御信号が都合が良いであろう。これは、光周波
数の周期的変化が望ましくない場合に特に当てはまる。
他の用途においては、周期的な長さ変化に基づく制御信
号がより満足の行くものとなるであろう。しかしながら
多くに場合に、前記両信号を組み合わせて使用するのが
有利であろう。組合せ方法の１つの例においては、出力
周波数が、続いて周期タイプの制御信号が使用され得る
ような適当な値の近傍に生じるように、まずレーザをパ
ワー差変化信号によって安定化することができる。この
種の二重制御は、レーザが、制御信号の一方または他方
が不明確な値を有し得る望ましくない周波数で安定化さ
れる可能性を小さくする役目をする。
基づく制御信号が都合が良いであろう。これは、光周波
数の周期的変化が望ましくない場合に特に当てはまる。
他の用途においては、周期的な長さ変化に基づく制御信
号がより満足の行くものとなるであろう。しかしながら
多くに場合に、前記両信号を組み合わせて使用するのが
有利であろう。組合せ方法の１つの例においては、出力
周波数が、続いて周期タイプの制御信号が使用され得る
ような適当な値の近傍に生じるように、まずレーザをパ
ワー差変化信号によって安定化することができる。この
種の二重制御は、レーザが、制御信号の一方または他方
が不明確な値を有し得る望ましくない周波数で安定化さ
れる可能性を小さくする役目をする。
別の組合せ方法においては、差分信号または周期的制
御信号のいずれか一方を安定化のために使用し、他方を
望ましくない周波数での安定化と区別するために使用す
ることができる。組合せ方法の別の例においては、主と
して差分制御信号に対してレーザを安定化するが、周期
的制御信号を参照してパワー差のバランスの値を修正す
る。この場合には、パワー差バランス信号を修正するた
めに周期的制御信号の積分を使用することが特に有利で
あろう。かかる手法はシステムの長期的な安定性を向上
させる。
御信号のいずれか一方を安定化のために使用し、他方を
望ましくない周波数での安定化と区別するために使用す
ることができる。組合せ方法の別の例においては、主と
して差分制御信号に対してレーザを安定化するが、周期
的制御信号を参照してパワー差のバランスの値を修正す
る。この場合には、パワー差バランス信号を修正するた
めに周期的制御信号の積分を使用することが特に有利で
あろう。かかる手法はシステムの長期的な安定性を向上
させる。
本発明の範囲内で上記安定装置の多数の変形があるこ
とが判る。例えば、整合及び長さ同調ヒータに対してホ
イルヒータ、コイルまたはストリップヒータを使用する
ことができる。また便宜的に、熱供給変化によるレーザ
長変化を説明した。多くの場合に、長さ変化の他の手
段、または幾つかの異なる手段の組合せを使用すること
がより都合が良いであろう。特に、圧電エレメント、ま
たは鏡14及び15の一方もしくは両方の設置における磁気
ひずみ作用が特に都合が良い。
とが判る。例えば、整合及び長さ同調ヒータに対してホ
イルヒータ、コイルまたはストリップヒータを使用する
ことができる。また便宜的に、熱供給変化によるレーザ
長変化を説明した。多くの場合に、長さ変化の他の手
段、または幾つかの異なる手段の組合せを使用すること
がより都合が良いであろう。特に、圧電エレメント、ま
たは鏡14及び15の一方もしくは両方の設置における磁気
ひずみ作用が特に都合が良い。
本明細書中、光なる用語は、電磁気スペクトルの紫
外、赤外及び可視領域における放射線を含むとしている
ことを理解されたい。
外、赤外及び可視領域における放射線を含むとしている
ことを理解されたい。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジル，パトリツク イギリス国、サリイ・ジー・ユー・８・ ４・エツクス・ピー、チヤイデイングフ オード、プレストウイツク・レーン、プ レストウイツク （番地なし)
Claims (9)
- 【請求項１】紫外、赤外及び赤色以外の可視光の範囲の
放射線を発振するタイプのヘリウム−ネオンレーザであ
って、レーザチューブが少なくとも２つのモードで放射
線を発振し、 前記レーザチューブを最適に整合するように屈曲させる
ために、該レーザチューブの長さに沿って実質的に均一
に熱を供給するようにされた加熱装置と、 モード偏光の不安定性を小さくし且つモードの相対的な
強度を最適化するように調整される磁場と、 前記チューブ長を周期的に変化させることによる周波数
変調手段と、 ２つの直交偏光した光学的出力の一方または両方の、不
変または可変の強度から誘導される安定化信号を用いた
チューブ長の調節手段による能動的周波数安定化手段 とを組み合わせて包含する安定装置を具備することを特
徴とするヘリウム−ネオンレーザ。 - 【請求項２】前記チューブ長が圧電手段によって周期的
に変化されることを特徴とする請求項１に記載のヘリウ
ム−ネオンレーザ。 - 【請求項３】前記チューブ長が磁場手段によって周期的
に変化されることを特徴とする請求項１に記載のヘリウ
ム−ネオンレーザ。 - 【請求項４】前記チューブ長が熱手段によって周期的に
変化されることを特徴とする請求項１に記載のヘリウム
−ネオンレーザ。 - 【請求項５】前記熱手段が、前記加熱装置への電気供給
における電流を変化させることによりなされることを特
徴とする請求項４に記載のヘリウム−ネオンレーザ。 - 【請求項６】前記加熱装置が、前記レーザチューブの長
さに沿って延伸するストリップ加熱エレメントを包含し
ていることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項
に記載のヘリウム−ネオンレーザ。 - 【請求項７】前記加熱装置が個々に加熱される金属棒を
包含していることを特徴とする請求項１から５のいずれ
か一項に記載のヘリウム−ネオンレーザ。 - 【請求項８】前記安定化信号が、直交偏光の強度間のバ
ランスから誘導されることを特徴とする請求項１から７
のいずれか一項に記載のヘリウム−ネオンレーザ。 - 【請求項９】前記安定化信号が、前記レーザチューブ長
の強制的変更から生じる強度の変化から誘導されること
を特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載のヘ
リウム−ネオンレーザ。
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