Стабилизированный газовый лазер

.1Изобретение относится к области кван.товой электроники и может быть исполь.зовзно в квантовых стандартах цястоты.Целью изобретения является повыцеццестабильности и воспроизволцмости длинывол и ь 1 излучения лазера.На чертеже привелена блок-схема стабилизированного газового лазера,Лазер солержит излучатель 1 и систему 2автоподстройки частоты (АПЧ), оптическии электрицескн связанную с излучателем. ОИзлучательсодержит оптический резона.тор, образованный зеркалами 3 и 4. Зеркало 4 установлено на пьезокорректоре 5,электрически связанном с системой 2 АПЧ,Внутри оптического резонатора установленыактивный элемент б и поглощающая яцей-.ка 7, выполненная из материала с высокойтеплопроволцостью. Термобатарея 8, электрически связанная с системой 9 термостабилизации, выполнена в виле элементаПельтье и расположена внутри ячейки 7, при 20этом горячий спай термобятареи 8 установ.лен ца внутренней поверхности яцейки 7,Система 9 термостабилизации подключенак термодатцику 10, выполненному в видеплецоццой термопары и установленному нахолодном спае термобатареи 8, Кристаллический йод локализуется в самой холол.ной точке внутреннего объема яцейки 7 -на холодном спае 11 термобатарен 8.Стабилизированный газовый лазер работает следующим образом. Зеркала 3 и 4 сактивным элементом б обеспечивают генерацию инлуцированцого излучения с заданной длиной волны. Наличие поглогцаюшейячейки 7 с парами йола при низком лав.ленин приводит к появлению в интенсивности излучения узких по частоте резо.нансов. С помощью системы 2 АПЧ осу.ществляется привязка частоты излученияНе-Ие/1 . лазера к вершине одного из.этих резонансов. Необходимая стабильностьи воспроизводимость давления цасьцценныхпаров йода поддерживается за сцет термостабилизации кристаллического йода. Благо.даря изменению тока, протекающего черезэлемент Пельтье, на его холодном спае устанавливается заданная температура, значениекоторой контролируется термодатциком 1 О. 45установленным на холодном опае 11, гле также локализуется и кристаллический йод.Такое взаимное расположение термобатареи,термолатцика и кристаллического йода,обеспечивающее их непосредственный контакт, исклюцает градиент температурь 1 межлу ними и тем самым увеличивает точ.ность залания температуры.При отклонении температуры от заданной вырабатывается сигнал рассогласования,. который по цепи обратной связипоступает из системы 9 термостабилизд. 55цин на термобдтарею 8, Таким образом, .стабильность устанавливаемой температуры в устройстве определяется эффективностью системы термостябилиздциц, которая может обеспечить погрешность воспроизведения температуры порядка 1 Огралуса, а также термодатциком, который увеличивает эту погрешность до -5 10 " градуса. Такая погрепшость соответствует слвигу частоты, равному 5 Гц, поскольку в дидцазоне температур крцсталлццеского йода 8 - 20 С сдвиг частоты линеен в зависимости от температуры кристаллического йода с коэффи. циентом пропорццональности 15 кГц. Это соответствует погрешности воспроизведения длины волны излучения лазера 210 ", что на порядок меньше аналогичной погрешности устройства-прототипа.В предложенном лазере горячий спай термобатареи 8 установлен на внутрен. ней поверхности поглощающей ячейки 7, выполненной из материала с высокой теплопроволностью, при этом яроисходит отвод тепла от горячего спая на стенки ячейки, Использование данного тепла для подогрева паров Йода позволяет увеличить контраст. ность пиков поглоценця, так как увеличение температуры насыщенных паров йода йриволит к увеличению заселенности ниж. него уровня рабоче:о перехола, соответствующего поглошецик) йола,. при этом дав. ление насыщенных паров Йода не меняет. ся - оно олнознацно задается темПературой кристаллического йода.Конструкция стабилизированного газового лазера позволяет исключить гралиент температуры между кристаллическим йодом и холодным спаем термобатареи, более точно устанавливать температуру кристаллического Йода, обеспечить подогрев паров йода и тем самым повысить стабильность и воспроизводимость длины волны излучения лазера. Изобретение позволяет исключить влияние индивидуального способа изготовления ячеек поглощения на воспроизводимость устанавливаемой температуры крис. таллического йода от прибора к прибору и тем самым повысить воспроизволимость давления паров йода в .яцейки от прибора к прибору и улучшить взаимозаменяемость ячеек,Формула изобретения. Стабилизированный газовый лазер, содержащий оптический резонатор, одно иэ зеркал которого установлено на пьезокор. ректоре, расположенные в резонаторе активный элемент и поглошающую ячейку, за полненную парами иола, термобатзрею с двумя спаями, термодатчик, соединенный с входом системы термостатирования, выход которой подключен к термобатарее, и систему автоподстройки частоты, подключенную к пьезокорректору, отличающийся тем, что, с целью повьидения стабильности и воспроизводимости длины волны излучения, термо. батарея выполнена в виде элемента Пельтье и размещена. внутри ячейки поглощения,.3выполненной из материала с высокой теплопроводностьо, при этом горячий спай термобатареи установлен на внутренней поверх. ности ячейни погло 1 цении. 42. Лазер по п. 1, отлцчающнтс,ч тем что термолатчнк выполнен в виде пленочной термопары и установлен на холил. иом спае термобатареи.СоставительТехред И. ВереТиражмнтета СССР пЖ - 35, Раушское предпрнят В. ИвановКорректор А. ТяскоПодписноеделам изобретений н открытийкая наб., д. 4/5е, г. Ужгород, ул Проектная, 4