RU217047U1

RU217047U1 - Optical resonator for adjusting and stabilizing the wavelength of laser radiation

Info

Publication number: RU217047U1
Application number: RU2022134081U
Authority: RU
Inventors: Илья Владимирович Заливако; Александр Станиславович Борисенко; Михаил Дмитриевич Аксёнов; Илья Александрович Семериков; Андрей Евгеньевич Корольков
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Международный центр квантовой оптики и квантовых технологий"
Filing date: 2022-12-23
Publication date: 2023-03-15

Abstract

Полезная модель относится к оптическим интерферометрам и предназначена для стабилизации и регулировки длины волны излучения непрерывных лазерных источников. Требуемый технический результат, который заключается в увеличении точности управления длиной резонатора устройства, достигается в устройстве, содержащем два зеркала, обращенных одно к другому и зафиксированных с помощью оптического контакта на своих краях на противоположных сторонах разделительного кольца, называемого далее телом резонатора, введены подвес, на котором установлено тело резонатора, тепловой экран, закрепленный на подвесе, датчик температуры, размещенный на подвесе, вакуумная камера, в которой расположены два зеркала, тело резонатора, тепловой экран и термоэлектрический элемент, установленный между подвесом и стенкой вакуумной камеры таким образом, чтобы подвес стоял на термоэлектрическом элементе, при этом тело резонатора изготовлено из плавленого кварца и его длина составляет от 3 до 7 см, а резкость резонатора, формируемого парой зеркал, составляет от 5000 до 20000. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

The utility model relates to optical interferometers and is designed to stabilize and adjust the wavelength of radiation from continuous laser sources. The required technical result, which consists in increasing the accuracy of controlling the length of the resonator of the device, is achieved in a device containing two mirrors facing one another and fixed by means of optical contact at their edges on opposite sides of the separating ring, hereinafter referred to as the body of the resonator, a suspension is introduced, on in which the resonator body is installed, a heat shield mounted on a suspension, a temperature sensor placed on a suspension, a vacuum chamber in which two mirrors are located, a resonator body, a thermal shield and a thermoelectric element installed between the suspension and the wall of the vacuum chamber in such a way that the suspension stands on a thermoelectric element, while the body of the resonator is made of fused quartz and its length is from 3 to 7 cm, and the sharpness of the resonator formed by a pair of mirrors is from 5000 to 20000. f-ly, 1 ill.

Description

Полезная модель относится к оптическим интерферометрам и предназначена для стабилизации и регулировки длины волны излучения непрерывных лазерных источников.The utility model relates to optical interferometers and is designed to stabilize and adjust the wavelength of radiation from continuous laser sources.

Известна система для измерения длины волны [WO 2021/258184 A1, G01J 9/02, 22.06.2020], предназначенная для измерения длины волны, содержащая интерферометр из двух отражающих поверхностей и среды между ними, при этом интерферометр принимает оптический сигнал и порождает интерферограмму, также содержащее систему камер, регистрирующих интерферограмму, также содержащее сенсоры для регистрации состояния окружающей среды и содержащее систему управления, обрабатывающее интерферограмму и сигналы с сенсоров и вычисляющую длину волны. При этом интерферометр выполнен в виде интерферометра Физо.A known system for measuring the wavelength [WO 2021/258184 A1, G01J 9/02, 06/22/2020], designed to measure the wavelength, containing an interferometer of two reflective surfaces and a medium between them, while the interferometer receives an optical signal and generates an interferogram, also containing a system of cameras that record the interferogram, also containing sensors for recording the state of the environment and containing a control system that processes the interferogram and signals from the sensors and calculates the wavelength. In this case, the interferometer is made in the form of a Fizeau interferometer.

Недостатком устройства является низкое разрешение при измерении длины волны излучения, достигаемое в подобных устройствах, составляющее в частотном представлении не более 2 МГц.The disadvantage of the device is the low resolution when measuring the wavelength of radiation, achieved in such devices, amounting to a frequency representation of no more than 2 MHz.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявленному является сканирующий моноблочный интерферометр Фабри-Перо [RU 2726717 C2, 2019, G01B 9/02], содержащий два плоскопараллельных мембранных зеркала, обращенных одно к другому и зафиксированных с помощью оптического контакта на своих краях на противоположных сторонах разделительного кольца, а также два пьезоэлектрических элемента, наклеенные, каждый, с обратной стороны соответствующего зеркала, при этом каждое из упомянутых мембранных зеркал с обратной стороны выполнено с утолщенной центральной частью, соединенной через утонченную промежуточную часть с утолщенной краевой частью, на которой и наклеен соответствующий пьезоэлектрический элемент.The closest in technical essence and the achieved result to the claimed one is a scanning monoblock Fabry-Perot interferometer [RU 2726717 C2, 2019, G01B 9/02], containing two plane-parallel membrane mirrors facing one another and fixed by optical contact at their edges on opposite sides of the spacer ring, as well as two piezoelectric elements, each glued on the reverse side of the corresponding mirror, while each of the mentioned membrane mirrors on the reverse side is made with a thickened central part connected through a thinned intermediate part with a thickened edge part, on which and the corresponding piezoelectric element is glued on.

Недостатком устройства является плохая воспроизводимость длины резонатора, определяющей собственные его частоты, при управлении пьезоэлектрическими элементами.The disadvantage of the device is the poor reproducibility of the length of the resonator, which determines its own frequency, when controlling piezoelectric elements.

В действительности пьезоэлектрические элементы обладают существенным гистерезисом при циклическом управлении напряжением. Одним из важных приложений, для которых используются подобные устройства, является регулировка и стабилизация длины волны излучения лазерного источника, которая активным образом с помощью дополнительной электроники, согласуется с длиной резонатора. В отсутствие гистерезиса длина волны излучения была бы всегда строго пропорциональна управляющему напряжению на пьезоэлектрическом элементе, и так им образом после калибровки устройства относительно некоторого внешнего референса, возможно было бы точное управление длиной волны излучения данным управляющим напряжением. Однако явление гистерезиса вносит систематическую ошибку, что приводит к необходимости калибровки после каждого изменения напряжения, и таким образом функционал устройства ограничивается.In reality, piezoelectric elements exhibit significant hysteresis when the voltage is cycled. One of the important applications for which such devices are used is the regulation and stabilization of the wavelength of the laser source, which is actively matched to the length of the resonator with the help of additional electronics. In the absence of hysteresis, the emission wavelength would always be strictly proportional to the control voltage on the piezoelectric element, and thus, after calibrating the device against some external reference, it would be possible to accurately control the emission wavelength with this control voltage. However, the hysteresis phenomenon introduces a systematic error, which leads to the need for calibration after each voltage change, and thus the functionality of the device is limited.

Задача, которая решается в полезной модели, направлена на создание устройства, обеспечивающего возможность точной регулировки длины волны излучения непрерывного лазерного источника и ее стабилизации.The problem, which is solved in the utility model, is aimed at creating a device that provides the possibility of precise adjustment of the wavelength of the radiation of a continuous laser source and its stabilization.

Требуемый технический результат заключается в увеличении точности управления длиной резонатора устройства.The required technical result is to increase the accuracy of controlling the length of the resonator of the device.

Поставленная задача решается, а требуемый технический результат достигается тем, что в устройство, содержащее два зеркала, обращенных одно к другому и зафиксированных с помощью оптического контакта на своих краях на противоположных сторонах разделительного кольца, называемого далее телом резонатора, введены подвес, на котором установлено тело резонатора, тепловой экран, закрепленный на подвесе, датчик температуры, размещенный на подвесе, вакуумная камера, в которой расположены два зеркала, тело резонатора, тепловой экран и термоэлектрический элемент, установленный между подвесом и стенкой вакуумной камеры таким образом, чтобы подвес стоял на термоэлектрическом элементе, при этом тело резонатора изготовлено из плавленого кварца и его длина составляет от 3 до 7 см, а резкость резонатора, формируемого парой зеркал, составляет от 5000 до 20000.The problem is solved, and the required technical result is achieved by the fact that a suspension is introduced into the device containing two mirrors facing one another and fixed by means of optical contact on opposite sides of the separating ring, hereinafter referred to as the resonator body, on which the body is installed resonator, a heat shield mounted on a suspension, a temperature sensor placed on a suspension, a vacuum chamber in which two mirrors are located, a resonator body, a thermal shield and a thermoelectric element installed between the suspension and the wall of the vacuum chamber so that the suspension stands on the thermoelectric element , while the body of the resonator is made of fused quartz and its length is from 3 to 7 cm, and the sharpness of the resonator formed by a pair of mirrors is from 5000 to 20000.

Кроме того, требуемый технический результат достигается тем, что давление в вакуумной камере составляет менее

мбар.In addition, the required technical result is achieved by the fact that the pressure in the vacuum chamber is less than

mbar

На чертеже представлен оптический резонатор для регулировки и стабилизации длины волны лазерного излучения.The drawing shows an optical resonator for adjusting and stabilizing the wavelength of laser radiation.

На фиг. 1 - оптический резонатор для регулировки и стабилизации длины волны лазерного излучения в разрезе.In FIG. 1 - optical resonator for adjusting and stabilizing the wavelength of laser radiation in the section.

На чертеже обозначены:The drawing shows:

1 - первое зеркало;1 - the first mirror;

2 - второе зеркало; 2 - second mirror;

3 - тело резонатора;3 - resonator body;

4 - подвес;4 - suspension;

5 - тепловой экран;5 - heat shield;

6 - термоэлектрический элемент;6 - thermoelectric element;

7 - датчик температуры;7 - temperature sensor;

8 - вакуумная камера.8 - vacuum chamber.

Оптический резонатор для регулировки и стабилизации длины волны лазерного излучения содержит первое зеркало 1 и второе зеркало 2, обращенные одно к другому и зафиксированные с помощью оптического контакта на своих краях на противоположных сторонах тела резонатора 3, выполненного из плавленного кварца и обладающего длиной от 3 до 7 см, при этом резкость резонатора, формируемого парой зеркал, составляет от 5000 до 2000, также содержит подвес 4, на котором закреплены тело резонатора 3, тепловой экран 5 и датчик температуры 7, установленный в вакуумной камере 8 таким образом, чтобы термоэлектрический элемент 6 находился между подвесом 4 и стенкой вакуумной камеры 8.The optical resonator for adjusting and stabilizing the wavelength of laser radiation contains the first mirror 1 and the second mirror 2, facing one another and fixed by means of optical contact at their edges on opposite sides of the body of the resonator 3, made of fused quartz and having a length of 3 to 7 cm, while the sharpness of the resonator formed by a pair of mirrors is from 5000 to 2000, also contains a suspension 4, on which the body of the resonator 3, the thermal screen 5 and the temperature sensor 7 are fixed, installed in the vacuum chamber 8 so that the thermoelectric element 6 is located between the suspension 4 and the wall of the vacuum chamber 8.

Оптический резонатор для регулировки и стабилизации длины волны лазерного излучения используется следующим образом.An optical resonator for adjusting and stabilizing the wavelength of laser radiation is used as follows.

Первое зеркало 1 и второе зеркало 2, обращенные друг к другу и зафиксированные с помощью оптического контакта на своих краях на противоположных сторонах тела резонатора 3, формируют оптический резонатор с резкостью от 5000 до 20000. Ввиду длины резонатора от 3 до 7 см обеспечивается ширина линии резонатора от 110 кГц до 1 МГц. Излучение непрерывного лазерного источника подается в оптический резонатор, таким образом, чтобы собственная мода резонатора была согласована с модой лазерного излучения, и по отраженному от оптического резонатора или прошедшему через оптический резонатор может быть осуществлена стабилизация длины волны излучения лазера относительно оптического резонатора. Тело резонатора 3 находится в контакте с подвесом 4, который также находится в контакте с термоэлектрическим элементом 6 и датчиком температуры 7. Температура тела резонатора 3 может быть стабилизирована в пределах 150 мК, что соответствует стабильности частоты собственной моды оптического резонатора от 25 кГц до 75 кГц. При вариации температуры тела резонатора 3 ввиду теплового расширения изменяется его длина и, как следствие, частота собственной моды. В случае, когда длина волны излучения лазера стабилизирована относительно оптического резонатора, таким образом осуществляется регулировка длины волны излучения лазера. Для обеспечения высокой температурной стабильности первое зеркало 1, второе зеркало 2, тело резонатора 3, подвес 4, термоэлектрический элемент 6 и датчик температуры 7 размещаются внутри вакуумной камеры 8, которая может быть откачана до давления менее

мбар, а также вводится тепловой экран 5, снижающий теплопередачу между телом резонатора 3 и вакуумной камерой 8 за счет теплового излучения.The first mirror 1 and the second mirror 2, facing each other and fixed by means of optical contact at their edges on opposite sides of the body of the resonator 3, form an optical resonator with a sharpness of 5000 to 20000. Due to the length of the resonator from 3 to 7 cm, the width of the resonator line is provided from 110 kHz to 1 MHz. The radiation of a continuous laser source is fed into the optical resonator in such a way that the natural mode of the resonator is matched with the mode of the laser radiation, and the wavelength of the laser radiation relative to the optical resonator can be stabilized by the reflection from the optical resonator or transmitted through the optical resonator. The resonator body 3 is in contact with the suspension 4, which is also in contact with the thermoelectric element 6 and the temperature sensor 7. The temperature of the resonator body 3 can be stabilized within 150 mK, which corresponds to the frequency stability of the optical resonator eigenmode from 25 kHz to 75 kHz . When the body temperature of the resonator 3 varies due to thermal expansion, its length changes and, as a result, the frequency of the natural mode. In the case where the laser radiation wavelength is stabilized relative to the optical resonator, the laser radiation wavelength is thus adjusted. To ensure high temperature stability, the first mirror 1, the second mirror 2, the resonator body 3, the suspension 4, the thermoelectric element 6 and the temperature sensor 7 are placed inside the vacuum chamber 8, which can be evacuated to a pressure less than

mbar, and a heat shield 5 is also introduced, which reduces the heat transfer between the body of the resonator 3 and the vacuum chamber 8 due to thermal radiation.

Устройство предназначено для регулировки и стабилизации длины волны излучения непрерывного лазера, используемого для спектроскопии переходов, преимущественно в ионах и атомах и с характерной шириной от 100 кГц до 10 МГц. Спектроскопия переходов является одним из важных элементов при создании устройств на основе массивов холодных атомов или ионов, таких как стандарты частоты, гравиметры, квантовые вычислители и симуляторы. Рабочие режимы этих устройств подразумевают проведение процедур лазерного охлаждения и инициализации частиц в определенные квантовые состояния. Как правило, для этих задач используют переходы с характерной шириной от десятков килогерц до десятков мегагерц. При этом возникает необходимость контроля и управления длиной волны излучения соответствующих лазерных источников. Наиболее распространенным методом контроля и управления является использование измерителя длин волн на базе интерферометра Физо. Подобные устройства позволяют при соответствующей калибровке осуществлять измерение и подстройку длины волны с абсолютной точностью в частотном представлении около 2 МГц в широком диапазоне длин волн, достаточном для одновременного управления несколькими лазерами, для лучших коммерчески доступных решений. Такой уровень является приемлемым при работе с переходами, чья естественная ширина линии превосходит 10 МГц. В противном случае флуктуации длины волны лазерного источника приводят к нестабильной работе устройства и требуется дополнительная стабилизация длины волны. Для дополнительной стабилизации прибегают к использованию интерферометров Фабри-Перо, изготовленных из стекол с околонулевым показателем линейного расширения (церодур, ситаллы, УЛЕ стекло), и с зеркалами, реализующими высокую резкость получаемого резонатора свыше 100000, заключаемого в стабилизированную по температуре вакуумную камеру с использованием привязки длины волны лазерного излучения к резонатору по методу Паунда-Дривера-Холла.The device is designed to adjust and stabilize the wavelength of cw laser radiation used for transition spectroscopy, mainly in ions and atoms and with a characteristic width from 100 kHz to 10 MHz. Transition spectroscopy is one of the important elements in creating devices based on arrays of cold atoms or ions, such as frequency standards, gravimeters, quantum computers and simulators. The operating modes of these devices involve laser cooling and initialization of particles into certain quantum states. As a rule, transitions with a characteristic width from tens of kilohertz to tens of megahertz are used for these problems. This raises the need to control and control the wavelength of the corresponding laser sources. The most common method of monitoring and control is the use of a wavelength meter based on the Fizeau interferometer. Such devices allow, with appropriate calibration, to measure and adjust the wavelength with absolute accuracy in the frequency representation of about 2 MHz over a wide range of wavelengths, sufficient to simultaneously control several lasers, for the best commercially available solutions. This level is acceptable when dealing with transitions whose natural linewidth exceeds 10 MHz. Otherwise, fluctuations in the wavelength of the laser source lead to unstable operation of the device and additional stabilization of the wavelength is required. For additional stabilization, one resorts to the use of Fabry-Perot interferometers made of glasses with a near-zero linear expansion index (cerodur, glass-ceramics, ULE glass), and with mirrors realizing the high sharpness of the resulting resonator over 100,000, enclosed in a temperature-stabilized vacuum chamber using binding wavelength of laser radiation to the resonator by the Pound-Driver-Hall method.

Подобное техническое решение, с одной стороны, позволяет стабилизировать длину волны лазерного источника в пределах вплоть до 1 Гц, при этом обеспечивая эффективное сужение ширины линии генерации источника, что позволяет проводить спектроскопию очень узких переходов, при этом с другой стороны накладывает ряд ограничений при использовании. В частности, в спектре лазерного источника возникают фазовые шумы, называемые «серво-пиками», за счет применения обратной связи, исключение которых из спектра требует применения дополнительных технических решений. Также за счет околонулевого коэффициента температурного расширения резонансная частота такой системы перестраивается в крайне узком диапазоне, и если частота перехода находится за пределами диапазона перестройки, что почти всегда реализуется на практике, требуется введение дополнительной отстройки частоты с использованием акустооптического модулятора, что усложняет систему, и при этом диапазон перестройки всей лазерной системы ограничивается диапазоном перестройки модулятора, который может составлять не более 200 МГц. В случае необходимости проведения спектроскопии за пределами диапазона перестройки, требуется замена модулятора. При этом требования к стабильности для переходов с промежуточными значениями естественной ширины линии в промежутке от 100 кГц до 10 МГц существенно ниже, чем позволяет реализовать данное решение.Such a technical solution, on the one hand, makes it possible to stabilize the wavelength of the laser source within the range up to 1 Hz, while ensuring an effective narrowing of the source generation linewidth, which makes it possible to carry out spectroscopy of very narrow transitions, while on the other hand it imposes a number of restrictions on use. In particular, phase noise, called "servo peaks", occurs in the spectrum of a laser source due to the use of feedback, the exclusion of which from the spectrum requires the use of additional technical solutions. Also, due to the near-zero coefficient of thermal expansion, the resonant frequency of such a system is tuned in an extremely narrow range, and if the transition frequency is outside the tuning range, which is almost always implemented in practice, it is necessary to introduce additional frequency detuning using an acousto-optic modulator, which complicates the system, and when In this case, the tuning range of the entire laser system is limited by the tuning range of the modulator, which can be no more than 200 MHz. If it is necessary to perform spectroscopy outside the tuning range, the modulator must be replaced. At the same time, the stability requirements for transitions with intermediate values of the natural linewidth in the range from 100 kHz to 10 MHz are significantly lower than this solution allows.

Более низкие требования к стабильности при спектроскопии переходов с промежуточными значениями естественной ширины линии позволяют применить другой подход к решению задачи, нашедший свое воплощение в предлагаемой полезной модели. Также используя в качестве основы интерферометр Фабри-Перо, предлагается изготавливать соответствующий резонатор из стекла с заведомо ненулевым показателем теплового расширения, а именно из плавленого кварца, при этом резкость пары зеркал, используемых в резонаторе должна составлять в пределах от 5000 до 20000, таким образом, чтобы ширина линии пропускания резонатора при длинах резонатора от 3 до 7 см лежала в диапазоне от 110 кГц до 1 МГц. С одной стороны, при таких ширинах пропускания резонатора уже становится возможным достижение стабилизации длины волны излучения в пределах 100 кГц, с другой стороны, при заданных требуемых резкостях резонатора, возможно достижение высокого, свыше 50%, пропускания в резонансе, при этом в пропущенном через резонатор излучении отсутствуют «серво-пики», что позволяет использовать прошедшее через резонатор излучение непосредственно во взаимодействии с атомами или ионами. Проведем оценку нестабильности длины волны лазерного излучения с применением такого резонатора, а также диапазона его перестройки. Пусть

- длина резонатора,

- резонансная частота перехода в атоме,

- скорость света,

- коэффициент линейного расширения плавленого кварца,

- изменение температуры. Тогда собственные частоты

резонатора и их изменение при тепловом расширении могут быть определены по формулам:Lower requirements for stability in the spectroscopy of transitions with intermediate values of the natural linewidth make it possible to apply a different approach to solving the problem, which has found its embodiment in the proposed utility model. Also, using the Fabry-Perot interferometer as a basis, it is proposed to manufacture the corresponding resonator from glass with a deliberately non-zero thermal expansion index, namely from fused quartz, while the sharpness of a pair of mirrors used in the resonator should be in the range from 5000 to 20000, thus, so that the width of the resonator transmission line with resonator lengths from 3 to 7 cm lies in the range from 110 kHz to 1 MHz. On the one hand, with such resonator transmission widths, it already becomes possible to achieve stabilization of the radiation wavelength within 100 kHz, on the other hand, with the given required resonator sharpness, it is possible to achieve a high, over 50%, transmission at resonance, while passing through the resonator There are no “servo peaks” in the radiation, which allows using the radiation passed through the resonator directly in interaction with atoms or ions. Let us estimate the instability of the laser radiation wavelength using such a resonator, as well as the range of its tuning. Let

is the length of the resonator,

is the resonant frequency of the transition in the atom,

- the speed of light,

- coefficient of linear expansion of fused quartz,

- temperature change. Then the natural frequencies

resonator and their change during thermal expansion can be determined by the formulas:

Полагая, что

- шаг установки температуры, что находится в соответствии с типовыми значениями стабильности и точности температуры, реализуемыми прецизионными термоконтроллерами для вакуумированных систем, и

- диапазон перестройки температуры, а также для некоторого

на краях диапазона 350-1000 нм, получим:Assuming that

- temperature setting step, which is in accordance with the typical values of temperature stability and accuracy implemented by precision temperature controllers for evacuated systems, and

- temperature tuning range, and also for some

at the edges of the range 350-1000 nm, we get:

Так как диапазон перестройки превышает половину расстояния между собственными модами на всем диапазоне длин волн, собственную моду резонатора всегда можно совместить по частоте с исследуемым переходом в атоме или ионе, а также осуществить отстройку по частоте на произвольную величину. Рассматриваемый диапазон перестройки 15 К является небольшим, что позволяет говорить о линейном характере зависимости частоты моды от температуры резонатора, а следовательно, при сканировании частоты с помощью температуры, возможен расчет значения частоты через линейную поправку к исходному значению.Since the tuning range exceeds half the distance between the eigenmodes over the entire wavelength range, the resonator eigenmode can always be matched in frequency with the transition in question in an atom or ion, and the frequency can be detuned by an arbitrary value. The considered tuning range of 15 K is small, which allows us to speak about the linear nature of the dependence of the mode frequency on the cavity temperature, and therefore, when scanning the frequency using temperature, it is possible to calculate the frequency value through a linear correction to the initial value.

Для обеспечения достаточной термостабильности резонатора предполагается расположить его в вакуумной камере, откачанной до давления менее

мбар.To ensure sufficient thermal stability of the resonator, it is proposed to place it in a vacuum chamber evacuated to a pressure less than

mbar

Таким образом обеспечивается возможность точной регулировки длины волны излучения непрерывного лазерного источника и ее стабилизации.Thus, it is possible to finely adjust the wavelength of the radiation of a continuous laser source and stabilize it.

Настоящая полезная модель была разработана в рамках реализации мероприятия № 18 «Подготовка и подача патентных заявок» детализированного плана-графика за 2022 год программы деятельности Лидирующего исследовательского центра "Квантовые вычисления" (соглашение №014/20 от 18.05.2020), в соответствии с дорожной картой «сквозной» цифровой технологии - «Квантовые технологии» при поддержке Фонда НТИ, АО «РВК» и Минцифры России.This utility model was developed as part of the implementation of activity No. 18 "Preparation and filing of patent applications" of the detailed schedule for 2022 of the program of activities of the Leading Research Center "Quantum Computing" (agreement No. 014/20 of 05/18/2020), in accordance with the road card of "end-to-end" digital technology - "Quantum Technologies" with the support of the NTI Foundation, RVC JSC and the Russian Ministry of Digital Development.

Claims

1. A device for adjusting and stabilizing the wavelength of laser radiation, containing two mirrors facing one another and fixed by means of optical contact at their edges on opposite sides of the separating ring, hereinafter referred to as the resonator body, characterized in that a suspension is introduced, on which resonator body, heat shield mounted on a hanger, temperature sensor placed on a hanger, vacuum chamber containing two mirrors, resonator body, heat shield and thermoelectric element mounted between the hanger and the wall of the vacuum chamber in such a way that the hanger stands on the thermoelectric element, while the body of the resonator is made of fused quartz and its length is from 3 to 7 cm, and the sharpness of the resonator formed by a pair of mirrors is from 5000 to 20000.

2. Device according to claim 1, characterized in that the pressure in the vacuum chamber is less than 10 ^-2 mbar.