JPH04106989A - Method and apparatus for stabilizing two frequency gas laser - Google Patents

Method and apparatus for stabilizing two frequency gas laser

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JPH04106989A
JPH04106989A JP22466190A JP22466190A JPH04106989A JP H04106989 A JPH04106989 A JP H04106989A JP 22466190 A JP22466190 A JP 22466190A JP 22466190 A JP22466190 A JP 22466190A JP H04106989 A JPH04106989 A JP H04106989A
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JP
Japan
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frequency
laser
beat
control
voltage
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JP22466190A
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Japanese (ja)
Inventor
Akira Sasaki
彰 佐々木
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Mitutoyo Corp
Mitsutoyo Kiko Co Ltd
Original Assignee
Mitutoyo Corp
Mitsutoyo Kiko Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To stabilize an accurate frequency without respect to a laser output light intensity of insufficient control accuracy by stabilizing an oscillation frequency based on a control beam frequency generated by the beat of a longitudinal mode beat frequency and a reference frequency. CONSTITUTION:A control beat formed of a DBM 18 is input to an F/V converter 24 through an amplifier 16B, a comparator 20 and a frequency divider 22, and a control beam frequency is converted to a corresponding control voltage by the converter 24. The control voltage is compared with a reference voltage Vs, its differential voltage is input to a controller 26 of next heater, and the heater 12 of a laser 10 generates heat based on the differential voltage. A phase comparator (PC) 30 compares the reference frequency f1 from a crystal oscillator 28 with the phase of a regression frequency f2, and generates an erroneous voltage proportional to the frequency difference of the two signals. This becomes the control voltage of a VCO 34, which is supplied in a direction for reducing the frequency difference.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention] 【産業上の利用分野】[Industrial application field]

本発明は、距離の精密計測等に適用して好適な二周波気
体レーザの安定化方法及びその装置に関する。
The present invention relates to a method and apparatus for stabilizing a dual-frequency gas laser, which is suitable for use in precision distance measurement and the like.

【従来の技術】[Conventional technology]

距離の計測等に2モ一ド発振するレーザの縦モード間ビ
ートを利用する三周波レーザを用いることができる0例
えは、′オプトロニクス」P116〜P 122. V
ol、 7、No、8.1988、には、633n11
のHe−Neレーザのモード間ビートを利用する測距儀
としての三周波気体レーザが開示されている。 He−Neレーザの場合、略1.5GHzの幅のゲイン
プロフィールの中で発振し、モード間の周波数間隔、即
ちビート周波数7日は、レーザ共振器の長さをし、光速
をCとすると次式(1)で表わすことができる。 f日=C/(2・ L)         ・・・ (
1)モード間ビートで発生するビート周波数7日を距離
計測に適用する場合、精度の高い計測を達成するために
は安定したビート周波数7日を得ることが要求される。 ところが、上記(1)式から明らかなように、共振器の
長さしが変化するとビート周波数7日も変化することに
なる。従って、ビート周波数7日を安定化させるために
は共振器長りを一定に保持することが重要になる。 そこで、2モ一ド発振している内部鏡形レーザからなる
上記測距儀では、各モードの偏光方向が互いに直交して
いることを利用し、それぞれをビームスブソツタで分離
し、各モードの強度が等しくなるように共振器長りを制
御し、発振周波数の安定化を図っている。具体的には、
レーザ管を、該レーザ管の周囲に配設したヒータで加熱
し、その際の発熱量を調整することにより上記共振器長
りを制御している。
A three-frequency laser that utilizes the beat between the longitudinal modes of a laser that oscillates in two modes can be used to measure distance, etc. For example, see 'Optronics', pages 116 to 122. V
ol, 7, No. 8.1988, 633n11
A three-frequency gas laser as a rangefinder that utilizes the intermode beat of a He-Ne laser is disclosed. In the case of a He-Ne laser, it oscillates within a gain profile with a width of approximately 1.5 GHz, and the frequency interval between modes, that is, the beat frequency of 7 days, is the length of the laser cavity and the speed of light is C. It can be expressed by equation (1). f day=C/(2・L)...(
1) When applying the beat frequency 7 days generated by the inter-mode beat to distance measurement, it is required to obtain a stable beat frequency 7 days in order to achieve highly accurate measurement. However, as is clear from the above equation (1), when the length of the resonator changes, the beat frequency also changes. Therefore, in order to stabilize the beat frequency 7 days, it is important to keep the resonator length constant. Therefore, in the above-mentioned rangefinder, which consists of an internal mirror laser that oscillates in two modes, the polarization directions of each mode are orthogonal to each other, and each mode is separated by a beam splitter, and the intensity of each mode is The resonator lengths are controlled so that they are equal, and the oscillation frequency is stabilized. in particular,
The laser tube is heated by a heater disposed around the laser tube, and the length of the resonator is controlled by adjusting the amount of heat generated at that time.

【発明が解決しようとする課題】[Problem to be solved by the invention]

しかしながら、発振モードの面光強度の変動のようなレ
ーザ出力光の強度の変動に基づいてビート周波数7日を
制御する場合は、強度の変化とビート周波数の変化か必
ずしも一致しないため、該ビート周波数7日を安定した
状態で制御することが困難であるという問題があった。 本発明は、前記従来の問題点を解決するべくなされたも
ので、制御精度の不十分なレーザ出力光強度によらず、
精度の高い周波数の安定化を可能とする三周波気体レー
ザの安定化方法及びその装置を提供することを課題とす
る。
However, when controlling the beat frequency based on variations in the intensity of the laser output light, such as variations in the surface light intensity of the oscillation mode, the changes in the intensity and the changes in the beat frequency do not necessarily match, so the beat frequency There was a problem in that it was difficult to control the 7-day period in a stable state. The present invention was made to solve the above-mentioned conventional problems, and does not depend on the laser output light intensity with insufficient control accuracy.
An object of the present invention is to provide a method and device for stabilizing a three-frequency gas laser that enables highly accurate frequency stabilization.

【課題を達成するための手段】[Means to achieve the task]

本発明は、レーザ管にレーザ光を反射して共振させるた
めの内部鏡を設けた三周波気体レーザの安定化方法にお
いて、上記レーザ管から発振する縦モードビート周波数
と基準周波数とのビートをとって制御用ビートを発生さ
せ、その制御用ビート周波数に基づいて発振周波数を安
定化することにより、前記課題を達成したものである。 本発明は、レーザ管にレーザ光を反射して共振させるた
めの内部鏡を設けた三周波気体レーザ装置において、レ
ーザ管から発振する光を電気信号に変える光電変換手段
と、基準周波数信号を出力する基準周波数発生手段と、
上記光電変換手段からのビート周波数信号と上記基準周
波数信号とから制御用ビート信号を作成・出力する制御
用ビート発生手段とを備えることにより、同様に前記課
題を達成したものである。
The present invention provides a method for stabilizing a three-frequency gas laser in which a laser tube is provided with an internal mirror for reflecting and resonating laser light, in which the beat between the longitudinal mode beat frequency oscillated from the laser tube and the reference frequency is determined. The above-mentioned problem has been achieved by generating a control beat using the control beat frequency and stabilizing the oscillation frequency based on the control beat frequency. The present invention provides a three-frequency gas laser device in which a laser tube is provided with an internal mirror for reflecting and resonating laser light, and includes photoelectric conversion means for converting light oscillated from the laser tube into an electrical signal, and outputting a reference frequency signal. a reference frequency generating means for
The above-mentioned problem is similarly achieved by providing a control beat generation means for creating and outputting a control beat signal from the beat frequency signal from the photoelectric conversion means and the reference frequency signal.

【作用及び効果】[Action and effect]

本発明方法においては、レーザ管から発振する縦モード
ビート周波数と安定した基準周波数との間でビートをと
り、それを制御用ビート周波数として利用することによ
りレーザ発振周波数を安定化する。このように周波数に
基づいて、例えばレーザ管の長さを熱膨張により制御す
ることにより、レーザ出力光の強度の変動に基づいてレ
ーザ管の長さを制御する場合に比べ、極めて精度の高い
制御か可能となり、その結果、レーザの発振周波数を高
い精度で安定化することが可能となる。 又、本発明装置においては、光電変換手段により縦モー
ドビート周波数を電気信号に変換し、そのビート周波数
信号と基準周波数発生手段からの基準周波数信号とを、
制御用ビート発生手段に入力することにより、該ビート
発生手段で上記縦モードビート周波数と基準周波数との
ビートをとり、制御用ビート周波数を容易に発生させる
ことができるため、確実にレーザの発振周波数を高い精
度で安定化することが可能となる。
In the method of the present invention, the laser oscillation frequency is stabilized by taking a beat between the longitudinal mode beat frequency oscillated from the laser tube and a stable reference frequency and using it as the control beat frequency. In this way, by controlling the length of the laser tube based on the frequency, for example by thermal expansion, it is possible to control the length of the laser tube with much higher precision than when controlling the length of the laser tube based on fluctuations in the intensity of the laser output light. As a result, the oscillation frequency of the laser can be stabilized with high precision. Further, in the device of the present invention, the longitudinal mode beat frequency is converted into an electric signal by the photoelectric conversion means, and the beat frequency signal and the reference frequency signal from the reference frequency generation means are
By inputting the input to the control beat generation means, the beat generation means can take the beat between the longitudinal mode beat frequency and the reference frequency and easily generate the control beat frequency, so that the laser oscillation frequency can be reliably adjusted. can be stabilized with high precision.

【実施例】【Example】

以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明す
る。 第1図は、本発明の一実施例である三周波気体レーザ装
置の構成の概略を示すブロック図、第2図は本実施例に
適用させる基準周波数発生手段であるPLLの動作を説
明するためのブロック図である。 本実施例の三周波気体レーザ装置は、レーザ光を共振さ
せるための反射鏡(図示せず)か内側に配設された内部
鐘形の三周波気体レーザ10を備えており、該レーザ1
0を構成するパイレックスカラスからなるレーザ管の周
囲にはフィルムヒータ12が配設されている。 上記レーザ10の後方には、2モ一ド発振されるレーザ
光を受光して電気信号に変換するアバランシェ・フォト
・ダイオード(光な変換手段、以下APDという)14
が配置され、該APD 14には2つの増幅器16Aを
介してダブル・バランスド・ミキサ(制御用ビート発生
手段、以下DBMという)18か接続され、該D B 
M 18に対して増幅された上記電気信号が入力可能に
なされている。 又、上記DBM18には、基準周波信号を出力するため
のP L L (Phase  Locked  Lo
op )20が接続され、該D B M 18において
、前記、へPCl3を介して入力される縦モードビート
のビート周波数と上記基準周波数との間で制御用のヒー
トを作成可能になされている。なお、上記PLL20の
構成及び機能については後述する。 上記DBM18で作成された上記制御用ヒートの周波数
は、増幅器16B、コンパレータ20及び分周器22を
介してFV変換器24へ・入力され、上記制御用ビート
周波数は該FV変換器24で対応する制御電圧に変換さ
れる。上記制御JjJ電圧は、予め定めである基準電圧
V、3と比較され、その差電圧が次のヒータの制御回路
26に入力され、この差電圧に基づいて前記レーザ10
のヒータ12が発熱するようになされている。 前記PLL20は、基準周波数を発振する水晶発振器2
8に接続された位相比較器(PC)30に対し、ループ
フィルタ(ロー・パス・フィルタ、以下LPFともいう
)32と、電圧副脚発振器(VCO)34と、デバイダ
36と、グリスケーラ38と、プログラマブル・カウン
タ(第2図に示す)40とが順次連結され、該カウンタ
40は上記PC30に接続され、閉ループが形成された
構成を有している。 上記PLL20は、レーザ10を制御するための基準と
なる安定した周波数を発振させるために用いる位相同期
ループである。その基本的機能を第2図に基づいて説明
する。 位相比較器(PC)では、前記水晶発振器28からの基
準周波数f1と回帰周波数f2の位相と周波数を比較し
、この2つの信号の周波数差に比例した誤差電圧を発生
させる。これがVCO34の制gIJ電圧となり、周波
数差を減少させる方向に供給される。 このようにして flがf2と等しくなったときPLL
20がロック状態になる。−度ロツクすれば、flと 
f2に差が生じない限り、fl=f2の状態を継続し、
このロック状態において flとf2に差が生じた場合
でも、この差をPC30にて検出しfl=f2になるよ
うにVCO34を制御しロック状態を保つ、このように
してPLL20は安定した周波数の発振を行うことが可
能となる。 上記PLL20を構成する基本要素について詳細に説明
すると、ループフィルタ32は、−船釣に低域フィルタ
(LPF)で構成され、たいていは1種類の低域フィル
タのみか、2種類の低域フィルタが継続接続されたもの
を使用する。 PLL20が定常状態にあるときに相違誤差があると、
位相比較器30がらは常に基準信号の周期で細長いパル
スとして出力信号が出されている。 従って、このパルスがループフィルタ32に加わり、積
分されて直流となり、この直流によってVC034の周
波数及び位相がコントロールされる。 又、VCO34は、その発振周波数が入力電圧(制御電
圧)に対して直線的に変化する発振器であり、一般に次
式(2)によって出力か表わされる。 Vo   (t   )  =v  2Ao   −C
05(ωot+Koft vd(t)d↑) 、、、 
(2)ここで、VoN)はVCOの出力、vd(t)は
制f31II電圧、ω0はVCOの自走発振周波数、K
oはVCOの利得係数(rad 、、z v 、′s 
) 、 F「AOはVCOの出力振幅である。 又、プリスケーラ38は、プログラマブル・カウンタ4
0の前において該プログラマブル・カウンタ40では直
接分周できないような高い周波数を予め分周して、プロ
グラマブル・カウンタで分周することを可能とする前置
分周器である。これによって基準周波数が同じでもロッ
ク周波数は、グリスケーラの分周数倍だけ大きくなる。 従って、これを式で書くと次式(3)のようになる。 fv =M−N−f2 =M−N−fl・・・(3)こ
こで、fvはV CO34の出力周波数、Mはグリスケ
ーラの分周比、Nはプログマブル・カウンタの分周比で
ある。 次に一本実施例の作用を説明する。 先ず、P L L 20を作動させ、水晶発振器28か
らの基準周波数f1と回・局周波数f2とか一致するよ
うに制御I−で定常状態を形成し、該PLL20から前
記DBM18に対して一定の基準周波数fsが出力され
るようにする。 一方、前記レーザ10の後方から縦モードビートのレー
ザ光を前記APD 14に照射し、そのし−ザ光を光電
変換してビート周波数fBに対応する電気信号を発生さ
せ、該電気信号を増幅器16Aにより増幅し、前記DB
M18に出力する。そして、上記DBM18において、
それぞれ電気信号として入力された上記ビート周波数f
巳と、上記基準周波数fsとの間でビートをとり、f8
fsの周波数の制御用ビート周波数F日を発振させる。 上記DBM18から出力された制御用ビート周波数FB
は、増幅器16B、コンパレータ20及び分周器22を
経てFV変換器24に入力され、ここで上記ビート周波
数F8に対応する制御電圧Vcに変換される。この制御
電圧Vcは、予め設定されている基準電圧Vsと比較さ
れ、その差電圧(Vc  Vs)がヒータ力制御回路2
6に出力される。そして、上記差電圧に基ついて前記レ
ーザ10のヒータ12の発熱量を調整し、レーザ管の熱
膨張量を調整することによつ該レーザ管長し、即ち共振
器長を制御する。その際、例えば上記差電圧が零になる
ようにレーザ管の長さを制御することにより、一定のビ
ート周波数1日でロックし、その周波数でレーザ10を
発振させることが可能となる。このように2つの樅モー
ドの絶対周波数の差であるビート周波数を決めると、逆
に絶対周波数を決めることができる。又、周波数を直接
検出しているので再現性が高いという利点もある。 又、ビート周波数1日と絶対周波数か対応しているので
波長選択性もある、更に、基準周波数fSの安定度を上
げればビート周波数1日も安定させることができ、ゲイ
ンプロフィール変化の影響を受けない。 上記のようにレーザ管の温度を制御し、レーザ管長りを
一定にしてビート周波数1Bをロックする場合、632
nn波長帯で2モ一ド発振する(共振器長15〜30a
n程度)He−Neレーザのヒート周波数1日は、レー
ザ管長しによってλ7/2(λ:波長)間障で周期的に
変化している(例えば、「オプトロニクスJP116〜
P122、VOl、7、No、8.1988)。従って
、上記ビート周波数曲線上の任意の佐賀のビート周波数
1日でロックすることかできる。又、その際、上記曲線
の窪みの中央部でロックしたい場合には、該曲線の一次
微分が零となることを利用することにより正確にロック
することもできる。更に、ロック位置を選択することに
より、レーザの出力光について偏光方向、ビート周波数
又は絶対周波数を選択することもできる。 次に、本実施例の三周波気体レーザ装置を、第3図のシ
ステムを用いて評価した結果について説明する。 上記システムは、FV変換器24にペンレコータ40を
接続し、レーザ10の前方から出力されるレーザ光を下
記のようにして測定する構成とした以外は、前記第1図
及び第2図に示した三周波気体レーザ装置と同一である
。 レーザ前方で行う計測では、レーザ10の前方から出た
光をビーム・ズブリッタ42で、別の安定化レーザ44
からの光と重ねて、ビートをとり、A P D 46に
よって光を電流信号に変えた後、プリスケーラ48で1
/64に分周し、周波数を測定する。その際、周波数は
GP −I B (GeneraP urpose  
I nterface  B us)内蔵のカウンタ5
oで測定し、同時にパーソナル・コンピュータ52でデ
ータ・ファイルを作成する。又、上記システムの具体的
構成要素としては以下のものを用いた。 レーザとしては、2モ一ド内部鏡型のHe −Neレー
ザて゛ラジオ社製のUNL−21ORを使用した。この
仕様は以下の通りである。 ビーム直径(1,/ e2m >    0.6ビーム
広がり角(mrad全角)13 縦モ一ド間隔(Cy’2 LMth)  676 (1
日)トリカミ圧(kV)         10管電圧
(V)        1250 (=596)外径寸
法 全長(u)、    −230管径(In)   
     30 なお、上記し−ザの管にMINCO社製のフィルム・ヒ
ータ(360Ω)を両面テープで接着した。 又、PLLには、位相比較器、プログラマブル・カウン
タをワンチyプ化したIC(モトローラ社製・MC14
5152−1)を用いた。このICは、基準信号の入力
を64分周あるいは、128分周し、vCOからの周波
数はプログラマブル・カウンタによって3から1023
までの分周が可能である。 水晶発振器としては、1Mf(zの基準信号を出力する
ことができる小型高安定の東芝社製・TS511B29
を使用しな。 ループフィルタ(LPF)には、第4図の代表的回路で
示されるラグ・リード・フィルタを用いた。これは位相
遅れを補償し、直流における利得を上げることにより周
波数引込み範囲の拡大に寄与する。 この回路により安定した周波数か出力され、ゲインを調
整することにより出力周波数を変えることも可能になっ
た。 又、vCOとしてはニス・イー・シー社製Cl−l0I
V(W>を使用し、該vCOからの出力周波数の一方を
プリスケーラへ、他の一方をDBMへそれぞれ配分する
ためのデバイダとしてR&に社製のPD−1を用いた。 更に、プリスケーラには、三菱電気社製のM 5447
5 Pを使用しな。 これはECL回路構成による分周器で、最大IGl(2
tでの周波数を分周可能である。 上記各要素で構成されたPLLからは640M田の基準
周波数fsを出力させると共に、D B M2Sにおい
てレーザ10から入力されるビート周波数7日<676
MH2>との間でビートをとり、制御用ビート周波数F
Bを出力させ、以下の温度制御を実行した。 フィルム・ヒータ12による周波数安定化は、差動アン
プを用いて、入力にはFV変換後のビート周波数の電圧
Vc、もう一方には基準電圧vsを入れ、この差電圧を
なくすようにヒータへ電流を流して管の長さを制御する
ことにより行った。 又、温度制御には、ホトカプラを使用した無接点リレー
を備えた温度制御装置を使用した。 又、レーザ10の前方から出力されるレーザ光の周波数
の測定に使用したカウンタには、GP−IB内蔵の11
―〜120ME(zの測定範囲を持つユニバーサル・カ
ウンタで、計数時間を1(lsから10Stでの間の4
種類から選んで測定することが可能なものを使用した。 又、このカウンタは、GP−I Bを通じてコンピュー
タから操作することができ、結果をコンピュータのデー
タ・ファイルにして記憶することが簡単にできる。 又、上記コンピュータとしてはN E C製のPC−9
801UVl::GP、−IBボード(PC9801−
29N)を拡張して使用した。 測定はGP−I Bインターフェイスを内蔵した周波数
カウンタ50で行い、コンピュータによってデータを解
析する。そのデータを用いてアラン分散を計算し、安定
度を評価する。これにより、短期から長期までの安定度
を直観的に理解することが可能となる。ここで、安定度
とは元の量と変化した量との比のことで、例えば1mの
ものか1μf変化したとすると安定度は10−6である
。 上記アラン分散を第5図を使って説明する。時間的に変
動している値y(t )を1S時間毎にN個連続に測定
したとする。このとき y(↑)の測定値のに番目から
時間τだけの平均値をy(k)とすると、この次の平均
値はy(k+τ/ls)と表わされ、このときアラン分
散σ2 (2、τ)は次式(4)で定義される。 σ2 (2、τ) =[(y(k+τ/j3)   y(k)12/2]・
・・・・・・・・(4) ここで[]は無限時間平均を表わしている。 次に、前述のシステムを用いてレーザの周波数安定化を
行った結果を説明する。 発振周波数の安定化は同時にレーザの強度の安定化に繋
がるため、測定は周波数と強度の両方について行った。 レーザ強度の測定は前述のように1−v変換器<APD
)でレーザ前方の光を受けて行った。まず、制御を入れ
ずにヒートの周波数f日を測定した結果を第6図に示す
。この図から周波数が周期的に変動しているのがわかり
、その変動の速度が次第に遅くなっていることもわかる
。 上記第6図の結果を解析し、レーザ管の伸びと、温度及
び時間との関係をグラフに表わすとそれぞれ第7図及び
第8図のようになる。 次に、レーザ10を入れた箱(図示せず)の中の温度を
一定に制御し、同時にフィルム・ヒータ12に12Vの
電圧をかけ、管が十分に伸びたところで安定化のための
制御をかけた。その結果を第9図(A)、(B)に示す
。なお、第9図(B)は、同図(A)の後の測定結果を
示しており、安定化のための制御は、ビート周波数の変
動が立ち上がったところで開始し、その状態にロックし
た。 周波数安定化の制御はヒータによってレーザ管を加熱し
て行うため、原管を縮んだ状態から伸ばす方向にしかで
きない、そのなめ、制御を入れる前にヒータで管を十分
に加熱して伸ばしておく必要がある。即ち、ヒータを切
った際にレーザが縮む状態にしておかなければならない
。 第10図は、制御状態における周波数と出力強度の変動
を拡大して示した線図である。 又、第11図及び第12図は、それぞれレーザのビート
周波数を周波数カウンタで測定した際の測定値とアラン
分散を表わした図である。いずれの図においても(A)
が測定値で、これはカウンタで計測したものがそのまま
載せであるので、実際のビート周波数は縦軸を64@し
たものである6又、(B)はアラン分散の計算結果で、
縦軸が相対安定度、横軸が計算間隔を時間で表わしてい
る。 なお、第11図は、レーザが伸びていく状態における結
果で、測定値は60秒までしか載せていないが、これは
測定データの動きを見るために拡大しているためで実際
の測定は20分間行った。 以上の測定結果から以下のことが示される。 第6図から、制御しない場合のビート周波数の変動幅は
4.93MH2(2,91〜7.84Mセ)であり、第
9図においても安定化前の変動幅は416ME(z (
0,80〜4.96M[(2)であった。 しかし、第9図より安定化(制御開始)後は、上記変動
幅か0.05M)[2(3,61〜3.56M土)とな
り、拡大して示す第10図でも変動幅は0.04M七(
1,84〜1.88MH2)であった、なお、ここで、
ビート周波数はFV変換器からの出力電圧を5v→8M
出として換算したものである。 又、レーザ光強度の変動幅は、安定化前の第6図では0
.19V(2,89〜3.08V)であるが、安定化後
は、第9図でO,OIV<2.95〜2.95V)以下
、第10図で0.025V(5,174〜5.199V
)であった、なお、レーザの出力には絶対的な単位が無
く、従って、測定値はあくまでも相対的な変動を表わし
なものである。 又、周波数制御電圧は、第9図で2.25V(3,6M
田)、第10図で1.17V(1,9M )h )であ
り、出力安定化の中心電圧は、第9図で2,95V、第
10図で5.184■であった。 安定化後の出力の相対安定度を下記(5)式から求めた
ところ、:024%であった。安定化していないときが
数%であることから、安定度は1行程向上していること
になる。 安定度=((主力のピークピークの値)/2)÷(出力
安定化の中心電圧) ・・・(ヲ)なお、第12図から
は、制御下においてもゆっくりと波打って変動している
ことか認められるが、これは温度変動のある部屋で測定
したためではないかと思われる。即ち、レーザ管自体は
温度制御が行われているが、ミラーが外に出ているため
外部の温度変化の影響を受けてミラーの角度が微妙に動
いたか、あるいは反りを生じたのではないかと考えられ
る。 又、レーザの安定度は、第9図(B)から求めた。具体
的には制御開始時点の第9図(B)の−部を拡大した第
13図に示すように、三角形を作ってXを求め、その値
を下記(6)式に代入する。 λは波長(633nl)、yは制御状態でのヒート周波
数の変動幅であり、ΔLはレーザ管の延びである。 ×/〈 λ/2)=(V/2)/ΔL  ・・・ (6
)更に、次式(7)によって、周波数の安定度が求めら
れる。 ΔL/L=Δf/f       ・・・・・・・・・
(7)上記第13図によって得られた値で計算を行うと
次のようになる。 ΔL=0.387 (nn) L =22.2 (CIll) 、°、ΔL/L=1.74X10−9 従って、相対安定度は上1゜74X10−9となる。こ
れをアラン分散による安定度と比較してみる。 第12図に示したアラン分散からは、次のようになる。 短期的に見た安定度  上2゜lX10−”長期的に見
た安定度  上6゜0X10−”ビークビークでの評価
は、全ての測定データについて評価しているのと同等で
あると考えられるから、短期的に見た安定度と比較する
と1桁も違っていることになる。長期的なものでも、図
で求めたものの1/3である。これは、レーザの強度の
測定もビート周波数の測定も前方の光を使うので同時に
測定できないため、この2つのデータは同じ状態を記録
したものではなく、制御をかける位置の違いによって安
定状態が良い場合と悪い場合があるため、その差が現わ
れたちの思われる。 又、これらアラン分散の縦軸は、計算結果そのものでな
く計算結果をHe−Neレーザの中心周波数である4、
74 X 10−1+で割って相対安定度としたもので
ある。 以上詳述した如く、本実施例によれば、レーザの周波数
は、制御しない状態においては10−6変動するが、ア
ラン分散による結果からi o −10の安定度が得ら
れたのがわかった。これにより縦モードビートによる制
御で高安定化が可能であることがわかる。 以上、本発明を具体的に説明したが、本発明は前記実施
例に示したものに限られるものでなく、その要旨を逸脱
しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない
。 例えば、前記実施例では、レーザの安定化をレーザ管の
加熱による熱膨張に基づいて行ったが、これに限らず、
例えば、特願昭61−179743の場合と同様に、共
振用の内部鏡か設けられているレーザ端部に曲げ荷重を
かけることにより発振周波数の制御を行ってもよい。 又、PLLも前記実施例に示した構成に限られるもので
なく、例えば、ループフィルタはラグ・リード・フィル
タ以外に、他のロー・パス・フィルタを利用することが
できる。
Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an outline of the configuration of a three-frequency gas laser device that is an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is for explaining the operation of a PLL that is a reference frequency generating means applied to this embodiment. FIG. The three-frequency gas laser device of this embodiment includes an internal bell-shaped three-frequency gas laser 10 disposed inside a reflecting mirror (not shown) for resonating laser light.
A film heater 12 is disposed around the laser tube made of Pyrex glass. Behind the laser 10 is an avalanche photo diode (optical conversion means, hereinafter referred to as APD) 14 that receives bimodally oscillated laser light and converts it into an electrical signal.
A double balanced mixer (control beat generating means, hereinafter referred to as DBM) 18 is connected to the APD 14 via two amplifiers 16A, and the D B
The amplified electrical signal can be input to M18. Further, the DBM 18 has a PLL (Phase Locked Lo) for outputting a reference frequency signal.
(op) 20 is connected, and in the DBM 18, it is possible to create a heat for control between the beat frequency of the longitudinal mode beat input to the above-mentioned via the PCl3 and the above-mentioned reference frequency. Note that the configuration and functions of the PLL 20 will be described later. The frequency of the control heat created by the DBM 18 is input to the FV converter 24 via the amplifier 16B, comparator 20 and frequency divider 22, and the control beat frequency is input to the FV converter 24. Converted to control voltage. The control JjJ voltage is compared with a predetermined reference voltage V,3, and the difference voltage is input to the control circuit 26 of the next heater, and the laser 10 is controlled based on this difference voltage.
The heater 12 is designed to generate heat. The PLL 20 includes a crystal oscillator 2 that oscillates a reference frequency.
For the phase comparator (PC) 30 connected to A programmable counter (shown in FIG. 2) 40 is connected in sequence, and the counter 40 is connected to the PC 30 to form a closed loop. The PLL 20 is a phase-locked loop used to oscillate a stable frequency that is a reference for controlling the laser 10. Its basic functions will be explained based on FIG. A phase comparator (PC) compares the phase and frequency of the reference frequency f1 and the regression frequency f2 from the crystal oscillator 28, and generates an error voltage proportional to the frequency difference between these two signals. This becomes the control gIJ voltage of the VCO 34 and is supplied in a direction to reduce the frequency difference. In this way, when fl becomes equal to f2, the PLL
20 becomes locked. -If the degree is locked, fl and
As long as there is no difference in f2, the state of fl=f2 continues,
Even if there is a difference between fl and f2 in this locked state, the PC 30 detects this difference and controls the VCO 34 so that fl = f2 to maintain the locked state. In this way, the PLL 20 oscillates at a stable frequency. It becomes possible to do this. To explain in detail the basic elements constituting the PLL 20, the loop filter 32 is composed of a low-pass filter (LPF), and usually only one type of low-pass filter or two types of low-pass filters are used. Use a continuous connection. If there is a difference error when the PLL 20 is in a steady state,
The phase comparator 30 always outputs an output signal as an elongated pulse at the period of the reference signal. Therefore, this pulse is applied to the loop filter 32 and integrated into a direct current, which controls the frequency and phase of the VC034. Further, the VCO 34 is an oscillator whose oscillation frequency changes linearly with respect to the input voltage (control voltage), and the output is generally expressed by the following equation (2). Vo (t) = v2Ao −C
05(ωot+Koft vd(t)d↑) ,,,
(2) Here, VoN) is the output of the VCO, vd(t) is the control f31II voltage, ω0 is the free-running oscillation frequency of the VCO, and K
o is the gain coefficient of the VCO (rad , z v ,'s
), F'AO is the output amplitude of the VCO.
This is a pre-frequency divider that pre-divides a high frequency that cannot be directly divided by the programmable counter 40 before the zero, and makes it possible to divide the frequency by the programmable counter. As a result, even if the reference frequency remains the same, the lock frequency increases by the frequency division number of the grease scaler. Therefore, if this is written as an equation, it becomes the following equation (3). fv = M-N-f2 = M-N-fl (3) where fv is the output frequency of the VCO 34, M is the frequency division ratio of the grease scaler, and N is the frequency division ratio of the programmable counter. Next, the operation of this embodiment will be explained. First, the PLL 20 is activated, and a steady state is established with the control I- so that the reference frequency f1 from the crystal oscillator 28 and the local frequency f2 match. Make the frequency fs output. On the other hand, a longitudinal mode beat laser beam is irradiated onto the APD 14 from behind the laser 10, and the laser beam is photoelectrically converted to generate an electric signal corresponding to the beat frequency fB, and the electric signal is sent to the amplifier 16A. amplified by the DB
Output to M18. And in the above DBM18,
The above beat frequency f input as an electric signal, respectively.
A beat is taken between the snake and the above reference frequency fs, and f8
A control beat frequency F day having a frequency of fs is oscillated. Control beat frequency FB output from the above DBM18
is input to the FV converter 24 via the amplifier 16B, the comparator 20, and the frequency divider 22, where it is converted into the control voltage Vc corresponding to the beat frequency F8. This control voltage Vc is compared with a preset reference voltage Vs, and the difference voltage (Vc Vs) is applied to the heater force control circuit 2.
6 is output. Then, the amount of heat generated by the heater 12 of the laser 10 is adjusted based on the voltage difference, and the amount of thermal expansion of the laser tube is adjusted, thereby controlling the length of the laser tube, that is, the resonator length. At that time, for example, by controlling the length of the laser tube so that the voltage difference becomes zero, it becomes possible to lock the beat frequency to a certain one day and cause the laser 10 to oscillate at that frequency. If the beat frequency, which is the difference between the absolute frequencies of the two fir modes, is determined in this way, the absolute frequency can be determined conversely. Furthermore, since the frequency is directly detected, it has the advantage of high reproducibility. In addition, since the beat frequency 1 day corresponds to the absolute frequency, it also has wavelength selectivity.Furthermore, by increasing the stability of the reference frequency fS, the beat frequency 1 day can also be stabilized, making it less susceptible to the effects of gain profile changes. do not have. When controlling the temperature of the laser tube as described above, keeping the length of the laser tube constant, and locking the beat frequency 1B, 632
Bimodal oscillation in nn wavelength band (cavity length 15-30a)
The heating frequency of the He-Ne laser changes periodically with an interval of λ7/2 (λ: wavelength) depending on the length of the laser tube (for example, "Optronics JP116~
P122, VOl, 7, No. 8.1988). Therefore, the beat frequency of any Saga on the beat frequency curve can be locked at one day. In addition, in this case, if it is desired to lock at the center of the concavity of the curve, the lock can be achieved accurately by utilizing the fact that the first-order differential of the curve is zero. Furthermore, by selecting the lock position, it is also possible to select the polarization direction, beat frequency, or absolute frequency of the output light of the laser. Next, the results of evaluating the three-frequency gas laser device of this example using the system shown in FIG. 3 will be described. The above system is the same as shown in FIGS. 1 and 2 above, except that a pen recorder 40 is connected to the FV converter 24 and the laser beam output from the front of the laser 10 is measured as described below. It is the same as a three-frequency gas laser device. For measurements performed in front of the laser, the light emitted from the front of the laser 10 is passed through a beam splitter 42 to another stabilizing laser 44.
After superimposing the light from the
Divide the frequency by /64 and measure the frequency. At that time, the frequency is GP-IB (GeneraPurpose
(Interface Bus) Built-in counter 5
o, and at the same time create a data file on the personal computer 52. In addition, the following were used as specific components of the above system. As a laser, a bimodal internal mirror type He-Ne laser UNL-21OR manufactured by Radio Corporation was used. The specifications are as follows. Beam diameter (1, / e2m > 0.6 Beam divergence angle (mrad full width) 13 Longitudinal modulus spacing (Cy'2 LMth) 676 (1
日) Torikami pressure (kV) 10 Tube voltage (V) 1250 (=596) Outer diameter dimensions Total length (u), -230 Tube diameter (In)
30 In addition, a film heater (360Ω) manufactured by MINCO was adhered to the above-mentioned tube with double-sided tape. In addition, the PLL uses a one-chip IC (MC14 manufactured by Motorola) that has a phase comparator and a programmable counter.
5152-1) was used. This IC divides the reference signal input by 64 or 128, and the frequency from vCO is set from 3 to 1023 by a programmable counter.
It is possible to divide the frequency up to As a crystal oscillator, we used a small and highly stable Toshiba TS511B29 that can output a 1Mf (z reference signal).
Do not use. A lag lead filter shown in the typical circuit of FIG. 4 was used as the loop filter (LPF). This contributes to expanding the frequency pulling range by compensating for phase lag and increasing the gain in direct current. This circuit outputs a stable frequency, and it is also possible to change the output frequency by adjusting the gain. In addition, as vCO, Cl-10I manufactured by Niss EC Co., Ltd.
Using V(W>), PD-1 manufactured by R& was used as a divider to distribute one of the output frequencies from the vCO to the prescaler and the other to the DBM. , M5447 manufactured by Mitsubishi Electric
5 Don't use P. This is a frequency divider with an ECL circuit configuration, and the maximum IGl (2
The frequency at t can be divided. The PLL composed of the above elements outputs a reference frequency fs of 640M, and the beat frequency input from the laser 10 in D B M2S is 7 days < 676.
MH2>, and control beat frequency F
B was output, and the following temperature control was performed. Frequency stabilization by the film heater 12 uses a differential amplifier, inputs the voltage Vc of the beat frequency after FV conversion and the reference voltage vs to the other, and applies current to the heater so as to eliminate this voltage difference. This was done by controlling the length of the tube. For temperature control, a temperature control device equipped with a non-contact relay using a photocoupler was used. In addition, the counter used to measure the frequency of the laser beam output from the front of the laser 10 has a built-in GP-IB 11.
- A universal counter with a measuring range of ~120ME (z), with a counting time of 4 between 1 (ls and 10 St).
We selected from among the types and used those that could be measured. This counter can also be operated from a computer via GP-I B, and the results can easily be stored in a computer data file. In addition, the computer mentioned above is PC-9 manufactured by NEC.
801UVl::GP, -IB board (PC9801-
29N) was expanded and used. The measurement is performed using a frequency counter 50 with a built-in GP-I B interface, and the data is analyzed by a computer. Using that data, calculate the Allan variance and evaluate the stability. This makes it possible to intuitively understand stability from short-term to long-term. Here, the stability is the ratio of the original amount to the changed amount, and for example, if a 1 m length changes by 1 μf, the stability is 10 −6 . The above Allan dispersion will be explained using FIG. Assume that N values y(t) that vary over time are continuously measured every 1S time. At this time, if the average value of the measured values of y (↑) for only time τ from the second is y (k), then the next average value is expressed as y (k + τ/ls), and in this case, the Allan variance σ2 ( 2, τ) is defined by the following equation (4). σ2 (2, τ) = [(y(k+τ/j3) y(k)12/2]・
・・・・・・・・・(4) Here, [] represents an infinite time average. Next, the results of laser frequency stabilization using the above system will be explained. Since stabilizing the oscillation frequency also leads to stabilizing the laser intensity, measurements were performed on both frequency and intensity. The laser intensity is measured using a 1-v converter < APD as described above.
) to receive the light from the front of the laser. First, FIG. 6 shows the results of measuring the heat frequency f without any control. From this figure, we can see that the frequency fluctuates periodically, and we can also see that the speed of the fluctuation is gradually slowing down. When the results shown in FIG. 6 are analyzed and the relationships between the elongation of the laser tube and temperature and time are graphed, the results are shown in FIGS. 7 and 8, respectively. Next, the temperature inside the box (not shown) containing the laser 10 is controlled to be constant, and at the same time, a voltage of 12V is applied to the film heater 12, and when the tube is sufficiently extended, control for stabilization is performed. I put it on. The results are shown in FIGS. 9(A) and (B). Note that FIG. 9(B) shows the measurement results after FIG. 9(A), and the control for stabilization was started when the beat frequency fluctuation started and was locked in that state. Frequency stabilization is controlled by heating the laser tube with a heater, so it is only possible to stretch the original tube from a contracted state. There is a need. That is, the laser must be in a state where it contracts when the heater is turned off. FIG. 10 is a diagram showing enlarged variations in frequency and output intensity in the control state. Moreover, FIG. 11 and FIG. 12 are diagrams showing measured values and Allan dispersion, respectively, when the beat frequency of the laser is measured by a frequency counter. In both figures (A)
is the measured value, and this is just the value measured by the counter, so the actual beat frequency is 64@ on the vertical axis. (B) is the calculation result of Allan variance,
The vertical axis represents relative stability, and the horizontal axis represents calculation interval in time. Note that Figure 11 shows the results when the laser is elongated, and the measured values are only shown up to 60 seconds, but this is because the measurement data is expanded to see the movement of the measured data, and the actual measurement is 20 seconds. I went for a minute. The above measurement results show the following. From Figure 6, the fluctuation range of the beat frequency without control is 4.93 MH2 (2,91 to 7.84 MHz), and in Figure 9, the fluctuation range before stabilization is 416 ME (z (
It was 0.80-4.96M [(2). However, as shown in Fig. 9, after stabilization (start of control), the above fluctuation range becomes 0.05M) [2 (3.61 to 3.56M soil), and even in Fig. 10, which is shown enlarged, the fluctuation range is 0.05M) [2 (3.61 to 3.56M). 04M7 (
1.84 to 1.88MH2), where,
The beat frequency is the output voltage from the FV converter from 5V to 8M.
It is converted as an output. In addition, the fluctuation range of the laser light intensity is 0 in Figure 6 before stabilization.
.. 19V (2,89~3.08V), but after stabilization, it is below O, OIV<2.95~2.95V) in Figure 9, and 0.025V (5,174~5V) in Figure 10. .199V
). Note that the laser output has no absolute unit, so the measured values only represent relative fluctuations. In addition, the frequency control voltage is 2.25V (3.6M
The center voltage for output stabilization was 2.95 V in FIG. 9 and 5.184 ■ in FIG. 10. The relative stability of the output after stabilization was calculated from the following equation (5) and was found to be: 024%. Since the number of times when it is not stabilized is only a few percent, it means that the stability has improved by one stroke. Stability = ((main power peak-to-peak value) / 2) ÷ (center voltage for output stabilization) ... (wo) From Figure 12, even under control, it fluctuates slowly in waves. However, this is probably because the measurements were taken in a room with temperature fluctuations. In other words, the temperature of the laser tube itself is controlled, but since the mirror is exposed to the outside, the angle of the mirror may have moved slightly due to the influence of external temperature changes, or it may have warped. Conceivable. Further, the stability of the laser was determined from FIG. 9(B). Specifically, as shown in FIG. 13, which is an enlarged view of the - part of FIG. 9(B) at the time of control start, a triangle is created, X is determined, and the value is substituted into the following equation (6). λ is the wavelength (633 nl), y is the fluctuation width of the heating frequency in the controlled state, and ΔL is the extension of the laser tube. ×/〈λ/2)=(V/2)/ΔL... (6
)Furthermore, the frequency stability is determined by the following equation (7). ΔL/L=Δf/f ・・・・・・・・・
(7) Calculations using the values obtained in FIG. 13 above yield the following results. ΔL=0.387 (nn) L=22.2 (CIll),°, ΔL/L=1.74×10−9 Therefore, the relative stability is 1°74×10−9. Let's compare this with the stability due to Allan dispersion. From the Allan variance shown in FIG. 12, it becomes as follows. Stability seen in the short term 2゜lX10-" Stability seen in the long term 6゜0 Compared to the short-term stability, this is an order of magnitude different. Even in the long term, it is 1/3 of what was calculated in the diagram. This is because both the laser intensity measurement and the beat frequency measurement use forward light and cannot be measured at the same time, so these two data do not record the same state, and the stable state may be better depending on the difference in the position where the control is applied. Because there are good and bad cases, the difference appears in our opinion. Also, the vertical axis of these Allan dispersions is not the calculation result itself, but the calculation result is the center frequency of the He-Ne laser 4,
Relative stability is calculated by dividing by 74 x 10-1+. As detailed above, according to this example, the laser frequency fluctuates by 10-6 in an uncontrolled state, but it was found that stability of i o -10 was obtained from the results of Allan dispersion. . This shows that high stability can be achieved by control using longitudinal mode beats. Although the present invention has been specifically described above, it goes without saying that the present invention is not limited to what has been shown in the above embodiments, and can be modified in various ways without departing from the gist thereof. For example, in the above embodiment, the laser was stabilized based on thermal expansion due to heating of the laser tube, but the invention is not limited to this.
For example, as in the case of Japanese Patent Application No. 61-179743, the oscillation frequency may be controlled by applying a bending load to the end of the laser provided with an internal mirror for resonance. Furthermore, the PLL is not limited to the configuration shown in the embodiments described above, and for example, the loop filter can use other low-pass filters in addition to the lag-lead filter.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、本発明の一実施例である三周波気体レーザ装
置の概略を示すブロック図、 第2図は、上記三周波気体レーザ装置に適用されるPL
Lの動作を説明するためのブロック図、第3図は、三周
波気体レーザ装置の性能評価に適用したシステムを示す
ブロック図、 第4図は、PLLを構成するループフィルタの回路図、 第5図は、アラン分散の説明に用いる線区、第6図は、
レーザの安定化を行わない場合の測定結果を示す線図、 第7図は、レーザ管の伸びと温度の関係を示す線図、 第8図は、レーザ管の伸びと時間の関係を示す線図、 第9図は、途中からレーザの安定化を行った場合の測定
結果を示す線図、 第10図は、安定化状態にあるレーザの測定結果を拡大
して示す線図、 第11図は、レーザの安定化を行わない場合のビート周
波数の測定値と、そのラマン分散を示すグラフ、 第12図は、レーザの安定化を行った場合の第11図に
相当するグラフ、 第13図は、レーザの安定度の算出方法を説明するため
の線図である。 O・・・レーザ、 2・・・ヒータ、 4・・・アバランシュ・フォト・ダイオード、8・・・
ダブル・バランスド・ミキサ、0・・・PLL、 4・・・FV変換器、 0・・・位相比較器。
FIG. 1 is a block diagram schematically showing a three-frequency gas laser device that is an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a PL applied to the three-frequency gas laser device.
3 is a block diagram showing the system applied to the performance evaluation of a three-frequency gas laser device; FIG. 4 is a circuit diagram of a loop filter that constitutes the PLL; The figure shows the line section used to explain Allan dispersion.
A diagram showing the measurement results when the laser is not stabilized. Figure 7 is a diagram showing the relationship between the elongation of the laser tube and temperature. Figure 8 is a diagram showing the relationship between the elongation of the laser tube and time. Figure 9 is a diagram showing the measurement results when the laser is stabilized midway, Figure 10 is a diagram showing an enlarged measurement result of the laser in a stabilized state, Figure 11 is a graph showing the measured value of the beat frequency and its Raman dispersion when the laser is not stabilized, Figure 12 is a graph corresponding to Figure 11 when the laser is stabilized, Figure 13 1 is a diagram for explaining a method of calculating laser stability; FIG. O... Laser, 2... Heater, 4... Avalanche photo diode, 8...
Double balanced mixer, 0...PLL, 4...FV converter, 0...phase comparator.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)レーザ管にレーザ光を反射して共振させるための
内部鏡を設けた二周波気体レーザの安定化方法において
、 上記レーザ管から発振する縦モードビート周波数と基準
周波数とのビートをとって制御用ビートを発生させ、そ
の制御用ビート周波数に基づいて発振周波数を安定化す
ることを特徴とする二周波気体レーザの安定化方法。
(1) In a method for stabilizing a dual-frequency gas laser in which the laser tube is equipped with an internal mirror for reflecting and resonating laser light, the beat between the longitudinal mode beat frequency oscillated from the laser tube and the reference frequency is determined. A method for stabilizing a dual-frequency gas laser, comprising generating a control beat and stabilizing an oscillation frequency based on the control beat frequency.
(2)前記請求項1において、制御用ビート周波数に基
づいてレーザ管の長さを制御して発振周波数を安定化す
ることを特徴とする二周波気体レーザの安定化方法。
(2) A method for stabilizing a dual-frequency gas laser according to claim 1, characterized in that the oscillation frequency is stabilized by controlling the length of the laser tube based on the control beat frequency.
(3)レーザ管にレーザ光を反射して共振させるための
内部鏡を設けた二周波気体レーザ装置において、 レーザ管から発振する光を電気信号に変える光電変換手
段と、 基準周波数信号を出力する基準周波数発生手段と、 上記光電変換手段からのビート周波数信号と上記基準周
波数信号とから制御用ビート信号を作成・出力する制御
用ビート発生手段とを備えていることを特徴とする二周
波気体レーザ装置。
(3) In a dual-frequency gas laser device in which the laser tube is equipped with an internal mirror for reflecting and resonating laser light, a photoelectric conversion means converts the light oscillated from the laser tube into an electrical signal, and outputs a reference frequency signal. A dual-frequency gas laser comprising: a reference frequency generating means; and a control beat generating means for creating and outputting a control beat signal from the beat frequency signal from the photoelectric conversion means and the reference frequency signal. Device.
(4)前記請求項3において、更に、 制御用ビート発生手段からの制御用ビート周波数を電圧
に変換するFV変換手段と、 レーザ管の周囲に配設した加熱手段とを有し、上記FV
変換手段から上記加熱手段へ制御電圧を印加し、熱膨張
によりレーザ管の長さを制御して発振周波数を安定化す
ることを特徴とする二周波気体レーザ装置。
(4) In the above-mentioned claim 3, further comprising: FV conversion means for converting the control beat frequency from the control beat generation means into voltage; and heating means disposed around the laser tube, the FV
A dual-frequency gas laser device, characterized in that a control voltage is applied from the conversion means to the heating means, and the length of the laser tube is controlled by thermal expansion to stabilize the oscillation frequency.
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