SU1202476A1 - Device for stabilizing laser frequency - Google Patents

Device for stabilizing laser frequency Download PDF

Info

Publication number
SU1202476A1
SU1202476A1 SU843734521A SU3734521A SU1202476A1 SU 1202476 A1 SU1202476 A1 SU 1202476A1 SU 843734521 A SU843734521 A SU 843734521A SU 3734521 A SU3734521 A SU 3734521A SU 1202476 A1 SU1202476 A1 SU 1202476A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
output
switch
frequency
input
inputs
Prior art date
Application number
SU843734521A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
С.П. Борисовский
А.Н. Власов
А.В. Козлов
Original Assignee
Предприятие П/Я В-8769
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я В-8769 filed Critical Предприятие П/Я В-8769
Priority to SU843734521A priority Critical patent/SU1202476A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1202476A1 publication Critical patent/SU1202476A1/en

Links

Landscapes

  • Semiconductor Lasers (AREA)

Description

Изобретение относитс  к области технической физики, а точнее к квантовой электронике и может быть использовано при создании двухчастотных стабилизированных газовых лазеров, примен емых в точном машиностроекии дл  прецизионного измерени  линейных перемещений. The invention relates to the field of technical physics, and more specifically to quantum electronics, and can be used to create dual-frequency stabilized gas lasers used in precision machine engineering and for precision measurement of linear displacements.

Цель изобретени  - повышение стабильности частоты излучени .The purpose of the invention is to increase the frequency stability of the radiation.

Повышение стабильности частоты достигаетс  благодар  исключению периодической модул ции и обработки возникающих воздействий в соогветствии с производной их изменени .An increase in the frequency stability is achieved by eliminating periodic modulation and the treatment of the resulting effects in accordance with the derivative of their changes.

N3 О ГО Ль. N3 O GO L.

На фиг. 1 изображена функциональна  -ч схема устройства, на фиг. 2 - зависимость СЬ частоты сигнала биений с выхода фотоприемника от частоты излучени  лазера. Стрел ками показано направление изменени  частоты излучени  лазера в процессе работы , где f частота сигнала биений, fi и fa два мгновенных значени  частоты, v - частота излучени  лазера, Vo - средн   частота излучени  в режиме стабилизации.FIG. 1 shows the functional scheme of the device; FIG. 2 shows the dependence of the frequency Cf of the beat signal from the photodetector output on the laser radiation frequency. The arrows indicate the direction of change in the laser radiation frequency during operation, where f is the beat signal frequency, fi and fa are two instantaneous frequencies, v is the laser radiation frequency, Vo is the average radiation frequency in the stabilization mode.

Устройство дл  стабилизации частоты содержит лазер 1 с устройством управлени  частотой, например пьезокорректоррм 2, фотоприемник 3, реверсивный счетчик 4, буферное запоминающее устройство 5 с выходом Знак числа 6, 7 и инверсным 8 выходами, задающий генератор 9, синхронизатор 10с выходами Направление счета 11 и Сброс 12, первый переключатель 13, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 14, сумматор 15, источник опорного напр жени  16, инвертор 17, второй переключатель 18, сче-тный триггер 19, усилитель мощности 20.The device for frequency stabilization contains a laser 1 with a frequency control device, for example, a piezocorrector 2, a photodetector 3, a reversible counter 4, a buffer memory 5 with an output. The sign of the number 6, 7 and inverse 8 outputs, the master oscillator 9, the synchronizer 10c outputs the counting direction 11 and Reset 12, first switch 13, digital-to-analog converter (D / A converter) 14, adder 15, reference voltage source 16, inverter 17, second switch 18, counting trigger 19, power amplifier 20.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Лазер 1 генерирует двухчастотное излучение , сигнал частоты биений которого выдел етс  фотоприемником 3. Этот сигнал имеет экстремум в.зависимости частот биений от оптической частоты v(фиг. 2). Напр жение с источника опорного напр жени  16 и с ЦАП 14, через сумматор 15, переключатель 18, усилитель мощности 20 воздействует на пьезокорректор 2, что приводит к определенному смещению оптической частоты V. В соответствии с оптической частотой V измен етс  и разностна  частота f. Реверсивный счетчик 4 за цикл переключени  вперед-назад производит подсчет частоты биений fa и fi (фиг. 2), вычита  fi из fa. В момент окончани  цикла счета производитс  перенос разности значений частот f2 fi в буферное запоминающее устройство 5. информаци  о знаке разности fa -f 1, в котором выводитс  через знаковый выход 6, .а информаци  об абсолютной величине разности fa - fi выводитс  через пр мой 7 и инверсный 8 выходы. Синхронизаци  работы запоминающего устройства 5, реверсивного счетчика 4 и передачи информации в буферное запоминающее устройство 5 обеспечиваетс  задающим .генератором 9 и синхронизатором 10, сигнал которого с выхода Направление счета 11 управл ет пр мым и обратным счетом реверсивногоLaser 1 generates two-frequency radiation, the signal of the beat frequency of which is emitted by the photoreceiver 3. This signal has an extremum in dependence of the beat frequencies on the optical frequency v (Fig. 2). The voltage from the voltage source 16 and from the DAC 14, through the adder 15, switch 18, power amplifier 20 acts on the piezocorrector 2, which leads to a certain shift in the optical frequency V. The difference frequency f changes in accordance with the optical frequency V. A reversible counter 4, for a back and forth switching cycle, calculates the beat frequency fa and fi (Fig. 2), subtracting fi from fa. At the moment of the end of the counting cycle, the difference between the frequencies f2 fi is transferred to the buffer memory 5. information about the sign of the difference fa-f 1, which is output through the sign output 6,. And the information about the absolute value of the difference fa-fi is output through the direct 7 and inverse 8 outputs. The synchronization of the operation of the memory device 5, the reversible counter 4 and the transfer of information to the buffer memory 5 is provided by the master generator 9 and the synchronizer 10 whose signal from the output. The counting direction 11 controls the forward and reverse counting of the reversing

счетчика 4, а сигнал с выхода Сброс 12 управл ет переносом значени  fa - fi в буферное запоминающее устройство 5 и одновременно обнул ет реверсивный счетчик 4,the counter 4, and the output signal Reset 12 controls the transfer of the value of fa - fi to the buffer memory 5 and simultaneously flushes the reversing counter 4

подготавлива  его к новому циклу измерений . Если разность fa - fi имеет отрицательный знак, то это, в данном случае, говорит о том, что оптическа  частота v измен етс  в направлении к номинальной частотег , т.е.preparing it for a new measurement cycle. If the difference fa - fi has a negative sign, then this, in this case, indicates that the optical frequency v changes in the direction of the nominal frequency, i.e.

к экстремуму в зависимости от f(v) (фиг. 2), В этом случае переключатель 13 подключает к ЦАП 14 инвертирующий выход 8 буферного запоминающего устройства 5, а счетный триггер 19 и переключатель 18 остаютс  вto an extremum depending on f (v) (Fig. 2). In this case, the switch 13 connects to the DAC 14 the inverting output 8 of the buffer memory 5, and the counting trigger 19 and the switch 18 remain in

прежнем положении, что обеспечивает дальнейшее движение оптической частоты в сторону номинального значени  (фиг, 3). В случае, если разность имеет положительный знак, то это свидетельствует о том, чтоthe previous position, which ensures further movement of the optical frequency in the direction of the nominal value (Fig. 3). If the difference has a positive sign, then it indicates that

оптическа  частота v измен етс  в направлении , противоположном от номинального значени  Vo В этом случае переключатель 13 подкл очает к ЦАП 14 пр мой выход 7 буферного запоминающего устройства 5,the optical frequency v changes in the opposite direction from the nominal value of Vo. In this case, the switch 13 connects to the D / C converter 14 direct output 7 of the buffer memory 5,

счетный триггер 19 перебрасываетс  в противоположное состо ние и переключатель 13 подсоедин ет к усилителю мощности 20 выход с инвертора 17, если до этого был подсоединен выход сумматора 15 или подключает выход сумматора 15, если до этого был подсоединен выход инвертора 17. Этим обеспечиваетс  реверс направлени  изменени  оптической частоты v в сторону номинальной VQ , ЦифроаналогоБый преобразователь 14 при этом вырабатывает сигнал, который управл ет скоростью изменени  оптической частоты v . При приближении оптической частоть к оптимальному значению УО ее скорость изменени  уменьшаетс , что существенно снижает собственные колебани  частоты лазера.the counting flip-flop 19 is shifted to the opposite state and the switch 13 connects the output from the inverter 17 to the power amplifier 20 if the output of the adder 15 was connected before or connects the output of the adder 15 if the output of the inverter 17 was connected before. the optical frequency v towards the nominal VQ. The digital-to-analog converter 14 produces a signal that controls the rate of change of the optical frequency v. When the optical frequency approaches the optimal value of the VO, its rate of change decreases, which significantly reduces the natural frequency oscillations of the laser.

XX

(pus. 7(pus. 7

Claims (1)

(54X57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ ЧАСТОТЫ ЛАЗЕРА, содержащее лазер с пьезокорректором, установленный на зыходе лазера фотоприемник, выход которого соединен с последовательно установлёнными реверсивным счетчиком и буферным запоминающим устройством, синхронизатор с задающим генератором, выходы синхронизатора направление счета и сброс соединены с двумя входами реверсивного счетчика и выход сброс с входом буферного запоминающего устрой ства, а также цифроаналоговый преобразователь и усилитель мощности, соединенный с пьезокорректором, отличающееся тем, что, с целью повышения стабильности частоты излучения, в него введены два переключателя, сумматор с источником опорного напряжения, инвертор.и триггер, при этом прямой и инверсный выходы буферного запоминающего устройства через два входа первого переключателя соединены с цифроаналоговым преобразователем, выход которого соединен с одним из входов сумматора, выход которого соединен с инвертором и с одним из входов второго переключателя, выход которого соединен со входом усилителя мощности, а управляющий вход соединен с выходом триггера, управляющий вход первого переключателя и вход триггера соединены с выходом “знак числа буферного запоминающего устройства, а выход инвертора соединен со вторым входом второго переключателя.(54X57) A DEVICE FOR STABILIZING A LASER FREQUENCY, comprising a laser with a piezo corrector, a photodetector installed at the laser output, the output of which is connected to a reversible counter and a buffer memory in series, a synchronizer with a master oscillator, synchronizer outputs, the counter direction and the reset are connected to two counter inputs and are connected to two and a reset output with an input of a buffer storage device, as well as a digital-to-analog converter and a power amplifier connected to a piezoelectric corrector, characterized in that, in order to increase the stability of the radiation frequency, two switches are introduced into it, an adder with a reference voltage source, an inverter and a trigger, while the direct and inverse outputs of the buffer memory are connected through two inputs of the first switch to a digital-to-analog converter, the output of which connected to one of the inputs of the adder, the output of which is connected to the inverter and to one of the inputs of the second switch, the output of which is connected to the input of the power amplifier, and the control input is connected to Exit trigger control input of the first switch and the trigger input connected to the output "sign of the buffer memory, and the inverter output is connected to a second input of the second switch.
SU843734521A 1984-04-25 1984-04-25 Device for stabilizing laser frequency SU1202476A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU843734521A SU1202476A1 (en) 1984-04-25 1984-04-25 Device for stabilizing laser frequency

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU843734521A SU1202476A1 (en) 1984-04-25 1984-04-25 Device for stabilizing laser frequency

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1202476A1 true SU1202476A1 (en) 1992-09-23

Family

ID=21116609

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU843734521A SU1202476A1 (en) 1984-04-25 1984-04-25 Device for stabilizing laser frequency

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1202476A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Патент US № 3534292, кл.331-94, 5, 1970. Т. Ваег е.а. Fregnency stabilization of а 0.633 pun He-Ne longituetlnal Zeeman lazerAppi. Op 1980, 19, , p.3173-3177. () УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ ЧАСТОТЫ ЛАЗЕРА, содержащее лазер с пьезокорректором, установленный на выходе лазера фотоприемник, выход которого соединен с последовательно установленными реверсивным счетчиком и буферным запоминающим устройством, синхронизатор с задающим генератором, выходы синхронизатора направление счета и сброс соединены с двум входами реверсивного счетчика и выход сброс с входом буферного запоминающего устройства, а также цифроаналоговый преобразователь и усилитель мощности, соединенный с пьезокорректором, отличающеес тем, что, с целью повыщени стабильности частоты излучени , в него введены два переключател , сумматор с источником опорного напр жени , инвертор.и триггер, при этом пр мой и инверсный выходы буферного запоминающего устройства через два входа первого переключател соединены с цифроаналоговым преобра *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102013891B (en) Quantum interference device, atomic oscillator and magnetic sensor
US5141316A (en) Optical-fiber measuring device, gyrometer, central navigation and stabilizing system
US3713042A (en) Stabilized mode-locked laser arrangement
EP0331303A3 (en) Second harmonic generation
MX9300337A (en) FREQUENTLY OPTICAL SOURCE ASSURED TO A GRID RESONATOR IN FIBER.
US5133600A (en) Method and apparatus for demodulating the rotation rate signal of a fiber optic gyroscope
JP2885807B2 (en) Distance detection device
EP0900360A1 (en) Fiber optic gyroscope with reduced non-linearity at low angular rates
US5508804A (en) Laser interferometer strain sensor with adjustable feedback amplification in the form of a saw-tooth pattern
SU1202476A1 (en) Device for stabilizing laser frequency
GB1402968A (en) Semiconductor laser system
SE8005875L (en) Gas lasers
JPS56116683A (en) Distribution reflecting type semiconductor laser having tuning and requency-modulating mechanism
Coldren et al. Intercavity coupling gap width dependence in coupled-cavity lasers
US20040246487A1 (en) Optical fibre gyro
JP2660573B2 (en) Optical interference angular velocity meter
JP2684200B2 (en) Method of switching oscillation, digitally controlled optical signal generator using this method, and memory using nonlinear oscillation using this method
RU2023982C1 (en) Interference method for measuring phase shift of light waves
RU2013859C1 (en) Two-step phase-pulse modulator
JPH0193190A (en) Two-frequency stabilized laser with high frequency optical beat
SU1696894A1 (en) Photometer
WO2002025786A2 (en) Optical phase oscillator with a maximum output amplifier
SU734749A1 (en) Computer for determining fractional parts and integer number of interference bands
SU807207A1 (en) Servo drive
JPH02190830A (en) Optical nand gate