Оптический квантовый генератор

Союа Советскиа Социалистическиа Распублив,1. Кл. Н 01 з 302 рисоединением заявкииоритет Комитет пс деламобретений и открыт Опубликовано 08 Л 1.1973. Б:оллетень10Дата опубликования описания 15.И.1973 ДК 621.375.8088.8) ри Совете Министров СССР Авторы зобретен Д, П. Бельский, М. мидов, В. Н, Остапец и М, М. Райхер Заявитель КВАНТОВЫЙ ГЕНЕРАТОР Изобретение относится к области квантовой электроники и может быть использовано при создании стабильных оптических квантовых генераторов (ОКГ).Известны стабильные ОКГ, содержащие резонатор стержневой конструкции с фланцами, на которых укреплены зеркала. Стержни выполнены из материала, обладающего магнитострикцией,На стержни намотаны катушки. При пропускании тока через катушки создается магнитное поле, в результате чего стержни изменяют свою длину и, следовательно, угловое положение зеркал резонатора. На катушки подают переменный сигнал, который вызывает периодическое изменение положения зеркал и изменение мощности излучения.Эти изменения выделяются фотоприемником, причем амплитуда и фаза сигнала зависят от величины и направления разъюстировки зеркал резонатора.Усиленный фазовопродетектированный сигнал через усилитель мощности поступает в катушки, подстраивая резонатор на максимум мощности излучения.В известных ОКГ выходное, излучение промодулировано периодическим сигналом, а значит, заранее обусловлена точность стабилизации. Кроме того, при подстройке по циклу выходное излучение - фотоприемник -система обратнои связи - изменение длинырезонатора угловая разъюстировка можетбыть скомпенсирована только введением дополнительного кольца обратной связи. Без5 него подстройка будет выполнена с конечной,весьма малой точностью.Необходимо также отметить усложнениеконструкции ОКГ, связанное с необходимостью использования фотоприемника.10 Предлагаемый ОКГ обладает более высокой надежностью.На чертеже представлена блок-схема оптического квантового генератора.Резонатор ОКГ состоит из фланцев 1 и сое 15 динительных стержней 2. Стержни выполнены из магнитострикционного материала. Одним концом стержни жестко скреплены сфланцем через датчики деформации 8, которыми являются двухобмоточные трансформа 20 торы, собранные на ферромагнетике с большим проявлением эффекта Виллари.Работа данного ОКГ происходит следующим образом,Резонатор ОКГ юстируется на оптимум25 мощности. При воздействии на резонатор различных возмущающих факторов (температура, вибрация и т. д.) в стержнях резонаторавозникают упругие деформации. Магнитнаяпроницаемость сердечника трансформатора30 изменяется (известный эффект Виллари), иаказ 1717,2 Изд. Ма 1446 Тираж 7 ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Москва, )К, Раушская наб., д. 475Подписно вете Министров СССпография, пр. Сапунов вследствие этого меняется величина сигнала на вторичной обмотке трансформатора. На первичную обмотку трансформатора подается переменное опорное напряжение от источника 4, сигнал со вторичной обмотки подается в систему обратной связи 5, которая вырабатывает управляющий сигнал, поступающий через усилитель мощности б на исполнительный элемент - катушку индуктивности 7, намотанную на стержни.Управляющий сигнал изменяет длину стержня и снижает деформации в нем до минимальной величины, Так как деформации снижены до минимума иди до нуля системой обратной связи, следовательно, резонатор (его конструктивные элементы) возвращен в первоначальное положение. Следовательно, излучение ОКГ стабилизировано.Одна из возможных электрических схем системы стабилизации резонатора включает два автономных идентичных канала.Назначение каждого канала заключается в стабилизации уровня деформаций стержня на минимуме. При этом исполнительный элемент данной системы может воздействовать как на стержень, на котором установлен датчик, так и на стержень, относительно которого ведется отсчет уровня деформаций.Очевидно, что при возникновении деформаций в стержне возрастает давление на датчик. Амплитуда выходного сигнала датчика меняется. После предварительного усиления и сглаживания этот сигнал поступает на вход сравнивающего устройства, где сравнивается с опорным высокостабильным напряжением и преобразуется в переменный сигнал, амплитуда и фаза которого зависят от величины и знака деформаций, возникших в стержне. Сигнал ошибки фазоводетектируется, усиливается по мощности и в качестве управляющего поступает на катушку, намотанную на стержень, в котором установлен датчик, или на стержень, относительно которого отсчитывают уровень деформаций, для их компенсации.Описываемая конструкция стабильногоОКГ обладает тем достоинством, что в ней 1 О исключены возмущения, которые вводятсяпреднамеренно и поэтому ухудшают параметры излучения (такие, например, как мощность и ее стабильность), вызывают частотные и фазовые флуктуации, Следовательно, предлагаемая конструкция ОКГ позволяет достигнуть более высокой стабильности как мощности излучения, так и частоты, особенно за малые промежутки времени.Описываемый ОКГ незаменим при необ ходимости функционирования в условиях воздействия различных возмущающих факторов: колебаний температуры, вибрациях и т. п. Предмет изобретения25Оптический квантовый генератор, содержащий резонатор с зеркалами, укрепленными во фланцах, соединенных стержнями из магнитострикционного материала, на которых на. ЗО мотаны катушки, и систему обратной связи,отличающийся тем, что, с целью увеличения стабильности, мощности излучения, между стержнями и одним из фланцев резонатора жестко укреплены двухобмоточные трансфор маторы, одна из обмоток которых соединенас источником переменного сигнала, а другая - со входом системы обратной связи, выход которой соединен с катушками.