JPH0237712B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0237712B2 JPH0237712B2 JP59114764A JP11476484A JPH0237712B2 JP H0237712 B2 JPH0237712 B2 JP H0237712B2 JP 59114764 A JP59114764 A JP 59114764A JP 11476484 A JP11476484 A JP 11476484A JP H0237712 B2 JPH0237712 B2 JP H0237712B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- frequency
- laser
- heater
- laser tube
- output intensity
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 5
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
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- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 2
- 235000019687 Lamb Nutrition 0.000 description 1
- 230000035559 beat frequency Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
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- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- H01S3/131—Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude by controlling the active medium, e.g. by controlling the processes or apparatus for excitation
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は磁気変調による内部鏡レーザの周波数
安定化方法に関するものである。
安定化方法に関するものである。
気体レーザは外部鏡型と内部鏡型に大別され、
そのいずれについても周波数安定化が行われ、計
測用光源として用いられている。このうち内部鏡
型レーザは音響などの外部雑音に対して強いとい
う特徴があり、より実用的な光源として利用され
ることが多い。しかし内部鏡型レーザはレーザ管
とレーザ鏡が一体となつているため周波数安定化
を行なう時にレーザ鏡を高速で動作させることが
できない。このことから内部鏡レーザでは変調方
式による制御はほとんど見られず偏光方向の異な
る２つのモード間の強度差や、ビートの周波数な
どを利用して制御する方法が主流であつた。これ
らの方法では特定の周波数を参照できないため、
周波数絶対値の再現性に問題がある。
そのいずれについても周波数安定化が行われ、計
測用光源として用いられている。このうち内部鏡
型レーザは音響などの外部雑音に対して強いとい
う特徴があり、より実用的な光源として利用され
ることが多い。しかし内部鏡型レーザはレーザ管
とレーザ鏡が一体となつているため周波数安定化
を行なう時にレーザ鏡を高速で動作させることが
できない。このことから内部鏡レーザでは変調方
式による制御はほとんど見られず偏光方向の異な
る２つのモード間の強度差や、ビートの周波数な
どを利用して制御する方法が主流であつた。これ
らの方法では特定の周波数を参照できないため、
周波数絶対値の再現性に問題がある。
本発明ではコイル状のヒーターを用いて変調周
波数ｆの交流磁場をレーザ管内に生じさせ、それ
により生じた出力強度の変調信号を用いてレーザ
管長を熱的に制御する。レーザ管に数百Ａ／ｍ程
度の弱い磁場を加えるとレーザ光の周波数υがわ
ずかに変化し、さらに出力強度・周波数特性曲線
に応じて出力強度も変化する。この時変調周波数
ｆに応じて、レーザ管長も変化するが、コイル状
のヒーターでは熱伝達特性が悪いことから100Hz
以上の領域ではその変化は極めて小さく、ほとん
ど交流磁場による出力強度の変化のみを同期検出
することができる。この検出信号をヒーター入力
の制御に用いることで出力曲線の極大値あるいは
極小値、すなわち出力のピーク、あるいはラムデ
イツプの位置へ、レーザ光周波数νを安定化する
ことができる。これらの位置においては特定の周
波数が再現性よく実現されるので安価で周波数絶
対値の再現性に優れたレーザを得ることが可能と
なつた。
波数ｆの交流磁場をレーザ管内に生じさせ、それ
により生じた出力強度の変調信号を用いてレーザ
管長を熱的に制御する。レーザ管に数百Ａ／ｍ程
度の弱い磁場を加えるとレーザ光の周波数υがわ
ずかに変化し、さらに出力強度・周波数特性曲線
に応じて出力強度も変化する。この時変調周波数
ｆに応じて、レーザ管長も変化するが、コイル状
のヒーターでは熱伝達特性が悪いことから100Hz
以上の領域ではその変化は極めて小さく、ほとん
ど交流磁場による出力強度の変化のみを同期検出
することができる。この検出信号をヒーター入力
の制御に用いることで出力曲線の極大値あるいは
極小値、すなわち出力のピーク、あるいはラムデ
イツプの位置へ、レーザ光周波数νを安定化する
ことができる。これらの位置においては特定の周
波数が再現性よく実現されるので安価で周波数絶
対値の再現性に優れたレーザを得ることが可能と
なつた。
装置の構成を別図に示す。内部鏡レーザ管１に
はコイル状ヒーター２が巻きつけてある。レーザ
管は通常後方へ向かつて前方への出力の1/10程度
の光ビームを発生する。この弱い光ビームあるい
は前方からの出力光の一部を偏光板３へ入れる。
偏光板３は、特定のモードの偏光方向と一致する
ように、その透過方向を調整する。レーザ管が１
〜２の縦モードでのみ発振するものであれば、こ
の時偏光板３を透過した光は単一の縦モードのみ
である。この強度を光検出器４で電気信号に変換
し、同期検出器６に入力する。同期検出器６では
発振器５によつて与えられた変調周波数ｆの成分
のみを位相同期検出する。同期検出された信号は
制御信号処理器７で適当な増倍率と時定数を与え
られ、ヒーター電力制御回路８へ入力される。一
方、発振器５からは周波数ｆの変調信号が電力制
御回路８へ与えられる。電力制御回路８では制御
信号処理器７からの出力に応じた周波数ｆの電力
をコイル状ヒーター２へ供給する。これによりレ
ーザ管１の内部に周波数ｆの交流磁場が生じ、光
周波数νが変調される。さらに出力強度・周波数
特性曲線にしたがつて出力強度は変調された信号
となり、光検出器４を経て、同期検出器６で周期
検出される。この同期検出信号は出力強度・周波
数特性曲線の一次微分値とみなせることから、同
期検出信号を制御に用いることで出力強度・周波
数特性曲線が極大値、あるいは極小値となる位置
へレーザ管長が制御され、レーザ周波数νが再現
性よく安定化される。
はコイル状ヒーター２が巻きつけてある。レーザ
管は通常後方へ向かつて前方への出力の1/10程度
の光ビームを発生する。この弱い光ビームあるい
は前方からの出力光の一部を偏光板３へ入れる。
偏光板３は、特定のモードの偏光方向と一致する
ように、その透過方向を調整する。レーザ管が１
〜２の縦モードでのみ発振するものであれば、こ
の時偏光板３を透過した光は単一の縦モードのみ
である。この強度を光検出器４で電気信号に変換
し、同期検出器６に入力する。同期検出器６では
発振器５によつて与えられた変調周波数ｆの成分
のみを位相同期検出する。同期検出された信号は
制御信号処理器７で適当な増倍率と時定数を与え
られ、ヒーター電力制御回路８へ入力される。一
方、発振器５からは周波数ｆの変調信号が電力制
御回路８へ与えられる。電力制御回路８では制御
信号処理器７からの出力に応じた周波数ｆの電力
をコイル状ヒーター２へ供給する。これによりレ
ーザ管１の内部に周波数ｆの交流磁場が生じ、光
周波数νが変調される。さらに出力強度・周波数
特性曲線にしたがつて出力強度は変調された信号
となり、光検出器４を経て、同期検出器６で周期
検出される。この同期検出信号は出力強度・周波
数特性曲線の一次微分値とみなせることから、同
期検出信号を制御に用いることで出力強度・周波
数特性曲線が極大値、あるいは極小値となる位置
へレーザ管長が制御され、レーザ周波数νが再現
性よく安定化される。
第１図は本発明を実施する装置の構成図であ
る。 １……単一横モード内部鏡レーザ管、２……コ
イル状ヒーター、３……偏光板、４……光検出
器、５……発振器、６……同期検出器、７……制
御信号処理器、８……ヒーター供給電力制御器。
る。 １……単一横モード内部鏡レーザ管、２……コ
イル状ヒーター、３……偏光板、４……光検出
器、５……発振器、６……同期検出器、７……制
御信号処理器、８……ヒーター供給電力制御器。
Claims (1)
- １ 単一横モードの内部鏡レーザにコイル状ヒー
ターを巻きつけ、このヒーターに変調をかけた電
力を供給することによりレーザ管に交流磁場をか
けて出力強度を変調し、出力強度・周波数特性曲
線の極大値あるいは極小値へ周波数を安定化する
ように、上記ヒーターへの電力を調整してレーザ
管長を制御することを特徴とする磁気変調による
内部鏡レーザの周波数安定化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11476484A JPS60258984A (ja) | 1984-06-05 | 1984-06-05 | 磁気変調による内部鏡レ−ザの周波数安定化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11476484A JPS60258984A (ja) | 1984-06-05 | 1984-06-05 | 磁気変調による内部鏡レ−ザの周波数安定化方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60258984A JPS60258984A (ja) | 1985-12-20 |
| JPH0237712B2 true JPH0237712B2 (ja) | 1990-08-27 |
Family
ID=14646095
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11476484A Granted JPS60258984A (ja) | 1984-06-05 | 1984-06-05 | 磁気変調による内部鏡レ−ザの周波数安定化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60258984A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5651888A (en) * | 1979-09-27 | 1981-05-09 | Seaton Norman T | Method and deivce for controlling resonant frequency for light interference cavity |
| JPS5927588A (ja) * | 1982-08-04 | 1984-02-14 | Ushio Inc | 内部鏡型ガスレ−ザ発振装置 |
-
1984
- 1984-06-05 JP JP11476484A patent/JPS60258984A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5651888A (en) * | 1979-09-27 | 1981-05-09 | Seaton Norman T | Method and deivce for controlling resonant frequency for light interference cavity |
| JPS5927588A (ja) * | 1982-08-04 | 1984-02-14 | Ushio Inc | 内部鏡型ガスレ−ザ発振装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60258984A (ja) | 1985-12-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |