Частотно-стабилизированный газовый лазер

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯИ ПАЕНУУ Союз Советснми Социапистицеоми Республик.02.7 1 (21)1628 8/18-25 М. Кл,Н 015 3 23) ПриоритетЗ 1)13285 2) 24;02,7 дсударстаеннои комитетСовета Миносроа СССРоо делам нэооретеннйн открытий СШ(43) Опубликова (45) Дата опубл 78,Б о 30.0 етеиь4ия (В о 1 1 8 ования опи ИностранцыГлен М, Бур гва ньр, Уг пьям) Авторы изобретения ная фирэккард КША) Ин острХькще ттан) Заявитель 54) Ч АСТОТНО-СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ГАЗО ЛАЗЕР ния им нормальнои рабочеи температуры Н этому такие лазеры работают обычно в гем.пературно-управляемых печах. Однако они, как правило, требуют дополнительное время длн прогрева всей конструкции, к тому же наличие печи увеличивает габариты устройства и его стоимость.При производстве газовых лазеров ихузлы и детали соелнняются при помощи эпок.сида или других подобных органических свя О зувщих веществ. Эти органические связующиевещества обычно не являются настолько механически устойчивыми или газонепроннцаемы.ми, как это требуется. для создания прочного и надежного лазера с продолжительным сроком службы. Они также препятствуют обезгаживанию лазера при температурах выше 200 С, так как не способны вылерживать такие температуры. Более того, этн органические связующие вещества сами являются источником загрязнения рабочей активной срелы,Целью изобретения является повышениестабильности частоты излучения газовых ла.зе ров. она. руб- одерто5 Изобретение касается квантовой электроники и может найти применение при разработке частотно-стабнлизированных газовых лазеров.В настоящее время для стабилизацйи час. тоты излучения газовых лазеров применяют метод корректировки ллнны оптического резонатора, определявшей частотные характеристики выходного йзлучения ).Наиболее близким к изобретению по тех-. нической сущности является частотно-стабили. зированный газовый лазер, содержащий газо- разрядную трубку с анодом и катодом, расположенную внутри оптического резонатора, образованного двумя зеркалами, одно из которых закреплено на пьезоэлементе, входящем в устройство контроля длины оптического резонатора (2.Из-за ограниченного диапазона обычных пьезоэлектрических материалов цилиндрический пьезоэлектрический регулировочный элемент не способен следить за совместными изменениями ллины поддерживающего блока, газоразрядной трубки и самого регудированного элелента, как это требуется лля стабилизации расстояния межлу зеркалами во всем динамическом температурном диапазоне лазера, начиная с момента его включения до достижеугер и 1 онапьд Х. Хаммо ЭтЬ достигается тем, что зеркала р примыкают к торцам газоразрялно причем одно из зеркал стороной,жащей пьезоэлемент, выполненный в виде и цилиндрический стержень 16 с осевым ка.налом7 вставляют в цилиндрическую часть 2 диска.м е чГазоразрядная трубка выполнена в виде через ее открытый задний конец. Стержень 16 стержня с каналом, ограничивающим разряд- изготавливают из изоляционного материала,ную область, изготовленного из диэлектричес. например, марки СЕЯ - Ч 1 Т, имеющего тепло- кого материала с коэффициентом тепловоговой коэффициент расширения в диапазонерасширения в пределах +2 10/град, а тол- +1 1 От 1/С, Распорку 13, зеркало 14 и стерщина д пьезоэлемента удовлетворяет соотно. Жень 16 выравнивают по оси с выпуклойшению д ( 0,11, где 1, - расстояние между фронтальной поверхностью распорки 13, унизеркалами оптического резонатора. рающейся в закрытый передний конец циГазораэрядная трубка с зеркалами опти-,о линдрической части, причем плоская устаноческого резонатора расположена в герметич- вочная поверхность зеркала 14 упирается вной оболочке с закрепленными внутри нее пру- плоскую заднюю поверхность распорки 13, ажинами для прижатия зеркал к торцам газо- кольцевое ребро 18 на переднем конце стержразряднои тру ки. ня 16 упирается в вогнутую отражательнуюГазоразрядная трубка расположена внут- поверхность 15 зеркала 14. ри герметичного металлического кожуха, со- Пружина 21 Р20 из не жавеющей стальной , держащего газовую активную среду, а зерка проволоки и полый алюми ниевый кольцевой ла оптического резонатора закреплены на коль- катод 21 поддерживаются стержнем 16 внутрии 6 стеклянного корпуса, цевых упругих элементах, причем внешняя по-цилиндрической части сте р у верхность зеркал контактирует с окружающей Проволочная пружина 20 образует непрерывсредой для обеспечения:.озможности прижа- ный проволочный треугольник и располагается тия зеркал к торцам газоразрядной трубки о своими тремя лапками 22, упираясь в кольза счет разности давлений среды внутри и вне цевой передний конец 7 цилиндрической части 6 и стержень 1 Б, причем его углы 23 выГазоразрядная трубка закреплена внутри гнуты наружу и упираются в боковую сторометаллического кожуха на выступах. ну 24 катода в трех точках симметрично воАнод соединен с газоразрядной трубкой круг него, его концы располагаются вдоль одпосредством упругого элемента, а катод вы- ной лапки и выгнуты наружу для зацепления полнен кольцевым, окружает газоразрядную с парой удаленных друг от друга отверстий на трубку и сцент ирован относительно герметич- боковой стороне 24 катода, а выступающая ной оюл" оболочки посредством пружины. внутренняя часть 25 располагается вдоль друНа фиг, 1 показан газовый лазер со гой из лапок и зацепляется с пазом 26, рстеклянным корпусом; на фиг. 2 - то же с зованяым вдоль одной стороны стержня 16, метал л ческим корпусом.Газовый лазер со стеклянным корпусом 1 ная Пружина 20 выполняет д е фу ц (фиг. 1) изготовляют из двух секций. Одна вого подпружинивания катода 21 и запира 21 и сте жня 6 для исключения секция включает цилиндрическую часть 2 с ния катода 21 и стер д закрытым передним концом, откр3 открытым зад- их вращательного движения относительно друг ним концом и колоколообразным выступом 4, з друга. Это может быть также выполнено пуудерживающим анодный штырь 5 в направ- . тем образования неглубокой плоской поверхлеиии закрытого конца 3. Эта секция также ностй (глубиной приблизительно равной раимеет цилиндрическую часть 6 большего ди- диусу проволоки проволочной пружины 20 амет а, и ичем ее кольцевой передний конец вдоль одной стороны стержня вместо паза 26 7 примыкает к заднему открытому концу час- путем выполнения двух вертикальных пропити 2, и колоколообразный, выступ 8, который 4 В лов вдоль двух других противоположно обраудерживает контактный штырь 9 катода в на ценных сторон стержня и путем использоваправлении кольцевого переднего конца 7. Дру- ния прямоугольной (не треугольной),непрерыввключает цилиндрическую часть 1 О ной проволочной нагрузочной пружины 27. Прягая секция вклчн ю п жин асполагар ым передним концом, закрытым зад- моугольную проволочную ру у р ним концом 11, поддерживающим концентри ют на стержне 16 таким образом что ее гУ ческий кольцевой контакт 12. Анодный штырь 5,лы выгибаются наружу и упираются в бококонтактныи штырь катода и9 катода и кольцевой:кон- вую сторону 24 катода в четырех точках, симтакт гермети ру2 м тизируются на месте и изготав- метрично рассредоточенных вокруг него, ее честе жливаются из электропроводяводящего металла, име- тыре лапки упираются в разные стороны р ющего коэффициент теплового рового расширения, ня, две ее лапки зацепляются с обращеннымиф н ом теп чового расши. в противоположные стороны вертикальными ренйя стекла, например из ковара, для обес пропилами стержня, а две другие упираются печения спаев стекла сс металлом способных в плоскую поверхность стержня, удаленную отвыдерживать температуры порядка 500 С. анодного штыря 5, ее концы расположены вдольКольцевук стеклянную распорку 3 с вы- лайки и выгнуты наружу вдоль плоспуклой фронтальной поверхностью (в другом кой поверхности стержня, а ее концы заварианте, это пара о ращеб .нных друг к другу 5 цепляются в соответствующих полукруглых эакольцевых пружинных про кладок напримг р рубках вдоль внутренней периферии боковои прокладок Ьолвилля), круглое зеркало 14 иэ стороны 24 катода. В обоих случаях нагрузочплавленной окиси кремния илли стекла.с вогну- ная пружина 27 зацепляется между катодными той отражательнои поверхностьпостыл 15. имекгщей контактным штырем 9 и примыкающеи пери эициент и оп скания - , - , опри0,6 - 0,8"/ ри ферийной стороной 28 катодадля обесиече 6328 А)о ния электрического соединения между контакт заданной длине волны (например, 1; ),иым штырем катода и для предотвращения врашательиого движеиия катода и стержня 6 относительно стеклянного корпуса . Нагрузоч. ную пружину 27 изготовлякт из электрически проводящего металла, например, марки ЯСОНЕ. и оиа имеет изогнутый прямоугольный элемент с радиусом изгиба.Олин проход 29, образованный в стерж. ие 16 в иаправлеиии к его заднему концу, соединяет канал 17 с виутреиией частью катода 21, Другой проход 30, образованный в стержне 6 в направлении к его переднему концу, соединяет канал 17 с внутренней частью колоколообразного выступа 4, Таким образом обеспечивается путь разряда внутри стержня 16 межлу катодом 2 и аиодиым штырем 5 с помошью осевого канала 17 и проходов 29 и 30.Кольцевой пьезоэлектрический диск 31 также подпирается внутри цилиндрической части 6 стеклянного корпуса 1 цилиндрическим выступом иа заднем конце стержня 16. Хромовый электрод, нанесенный иа плоскую переднюю сторону пьезоэлектрического диска,31, упирается в кольцевое ребро 32 на заднем конце стержня 6. Кольцевое ребро 32 образуется иа заднем конце стержня 16 пересечеиием вогнутой центральйой и выпуклой концевой поверхностей. Хромовый электрод иа передней поверхности пьезоэлектрического дис. ка 31, прополочная пружина 20 и катод 21 упираются в слой 33 хрома, нанесенного на нижнюю торцовую и заднюю концевую части стержня 16. Следовательно, электрическое соединение между контактным штырем 9 катода, катодом 2 и хромовым электродом на передней поверхности пьезоэлектрического диска 31 обеспечивается с помощью нагрузочной пру. живы 27, проволочной пружины 20 и хромового слоя 33.Центральную иагрузочпую. пружину34 (в другом варианте ряд противоположно обращеииых кольцевых пружинных прокладок, например прокладок Балливилля), кольцевой контакт 35 из нержавеющей стали и круглое зеркало 36 из плавленой окиси кремния или стекла с плоской отражательной поверхностью 37, имеющей коэффициент пропускания 0,052 или менее при заданной длине волны, ломещают в, цилиндрическую часть 10 через ее открытый передний конец. Центральную пружину 34, контакт 35 и зеркало 36 выравнивают соосио, причем один конец пружины 34 упирается в плоскую переднюю поверхность . контакта 12, плоская задняя поверхность коитакта 35 упирается в другой конец пружины 34, а плоская установочиая поверхность зеркала 36 упирается в плоскую переднюю поверхность контакта 35 Контактная пружина 38 удерживается в цилиндрическом отверстии, образованном в зеркале 36. Контактную пружииу 38 располагают таким образом, что задний конец ее упйрается в плоскую переднюю поверхность контакта 35, а передний конец когда ока иаходится в несжатом положении, выступает за плоскую отражательную поверхность 37 зеркала 36.Центральную иагрузочнуто пружину 34 и контактную пружину 38 изготовляют из элек 6тропроводящего материала, например, марки %СОМЕ Обе цилиндрические части О и 2 стеклянного корпуса предварительно угажива. ют иа прецизионном пгпииделе до внутреннего диаметра иа одну и,.и две тысячных дюйма больше наружного диаметра стержня 16. Соответственно центральная нагрузочиая пружи. на 34 1 в сжатом положении), кольцевой кон. такт 35, зеркало 36, пьезоэлектрический диск 3. зеркало 14 и распорка 13 изготавливаютсн того же или несколько меньшего наружного диаметра, чем диаметр стержня 16, что позволяет им перемещаться в осевом иаправйеиии внутри цилиндрических частей 2 и 10 и ограничивает их перемещение в радиальном направлении,После размещения узлов лазера внутричастей 2 и О стеклянного корпуса они рас.полагаются соосио друг другу иа некотором расстоянии, при этом сторона 39 катода под.пружинивается в осевом направлении к открытому переднему концу цилиндрической час ти 10 проволочной иагрузочной пружиной 20 и располагается иа таком же расстоянии от прохода 29, что и боковая сторона 24 катода, отражательная поверхность 37 зеркала 36 и 25 передний конец контактной пружины 38 упираются в хромовый электрод, а центральная иагрузочиая пружина 34 подпружииивает в осевом направлении зеркало 14 к переднему концу стержня 16 и подпружииивает в осевом направлении пъезоэлектрический диск 31, зер 30кало 36 и контакт 35 к заднему концу стерж.ия, Затем секции 2 и О стеклянного корпуса герметично соединяются путем термической пай.ки колоколообразного фланца 40 секции 0 с открытым задним концом цилиндрической час.ти 6 секции 2. Это стеклянное соединение может выдерживать температуру порядка 500 С, Стеклянный корпус 1 затем откачи вают и заполняют газом до давления 36 мм рт. ст., содержащим, например, десять частей гелия и одну часть неона. Во время откачки фв стеклянного корпуса он выдерживается притемпературе порядка 250 - 400 С с целью облегчения его откачки и снижения газового загрязнения и очистки конструкции внутри корпуса. Как откачка, так и заполнение лазера 45облегчается благодаря иаличию паза 26 (или соответствующей плоской поверхности, как описано в варианте с квадратной проволочной иагрузочиой пружиной) почти вдоль всей длины стержня, который сообщается с цилиндрической частью 6 стеклянного корпуса 1 и внут.5 о реиней частью катода 21. Однако этот паз(или плоская поверхность) ие должен доходить до концов стержня 16;.поскольку ои мо.жет затем служить. ложийм каналом разря да вдоль наружной периферии стержня. Объемгаза, которым может быть заполнен стеклянный 55 корпус .при задаииом давлении; зиачитольиоувеличивается за счет расширенной цилиидри.ческой части 6 стеклянного .корпуса, Таким образом, в дополиеиие.:к корпусу катода 2 расширенная цилиндрическая часть 6 стекляи.ного корпуса служит резервуаром газа, благодаря чему повыаается срок службы лазера,Собранный лазер может быть приведен в действие путем приложения напряжения по. рядка +1200 В к анодному штырю 5 при одновременном поддерживании катода 21 под потенциалом земли с целью обеспечения газо. вого разряда для возбуждения газообразной среды и генерации лазерного излучения. В другом случае разрядный канал .чазера может быть помещен в магнитное поле, имеющее составляющую порядка 300 гаусс в направлении лазерного пучка для зеемацовского расщепления линии атомного перехода, на которой происходит л зерная генерация, таким образом; что при этой составляющей будет происходить генерация на двух частотах с раз. ностью частот порядка 1,52,0 Мгц и раз. личнь 1 ми поляризациями. Для создания магнитного поля используется электромагнит или постоянный магнит, установленный вокруг цилиндрической части 2 стеклянного корпуса между анодным штырем 5 и ка. тодом 21. Если применяется постоян. ный магнит, то для удобства его установки он может быть составлен из трех разъемных цилиндрических магнитных секций 41. - 43, размещаемых на разьемном кольце 44, изготовленном из изоляционного материала, например тефлона. Выходное излучение 45 лазера проходит через зеркало 14, кольцевую распорку 13 и закрытый конец 3 стеклянного корпуса. Поскольку отражательная поверхность 37 имеет низкий коэффициент пропускания, меньшая часть лазерного луча 46 проходит через кольцевой пьезоэлектрический диск 31, зеркало 36, кольцевой контакт 35,центральную нагрузочную пружину 34, кольцевой контакт 12 и торцовую стенку стеклянного корпуса. Эта часть служит в качестве вспомогательного выхода лазера.Хромовый электрод на передней поверхности пьезоэлектрического диска 31 поддерживается под потенциалом земли вместе с контактным штырем 9 катода, благодаря электрическому соединению, обеспечиваемому между ними хромовым слоем 33, проволочной нагру. зочной пружиной 20, катодом 21 и нагрузочной пружиной 27. Соответственно обеспечивается электрическая связь между кольцевым контактом 12, хромовым электродом и задней поверхностью пьезоэлектрического диска 31 че. рез центральную нагрузочную пружину 34, кольцевой контакт 35 и контактную пружину 38 таким образом, что управляющее напряжение от 0 до 2500 В может быть подано на хромовый электрод на задней стороне пьезоэлектрического диска. Следовательно, пьезоэлектричес. кий диск 31 может быть использован в качестве подстроечного элемента для обеспечения оц. тимального расстояния между зеркалами.Для контроля тол(цины пьезоэлектрического диска 31 может быть применена обычная цепь 47 управления с обратной связью. Эта цепь содержит приемник. реагирующий на дополнительный выходной луч 46 лазера, для создания напряжения обратной связи постоянного тока, пропорционального разности интенсивностей между компонентами лазерного луча с .правой и левой круговой поляризацией, На.Газовый лазер с металлическим корпусом, например из нержавеющей стали (фиг. 2). состоит также как и лазер со стеклянным корпусом (фиг. 1) из двух цилиндрических концевых секций 49 и 50 одинакового диаметра и ци. линдрической промежуточной секции 51 меньшего. диаметра. Он имеет открытые концы, круглый монтажный отсек 52 на одной боковой стороне концевой секции 49, направленный к промежуточной секции 51 и три пары направленных внутрь выступов 53, симметрично расположенных вокруг промежуточной сек. ции 51 и отстоящих на некотором расстоянии друг от друга ближе к концевым секциям 49 и 50. Анодное устройство 54 размещается внутри концевой секции 49 в монтажном отсеке 52; Корпус 55 прижимается к стержню 16 и . соединяется со стеклянной колоколообразной опорой 56. Устройство имеет нагрузочиую пружину 57 мем 45 50 55 60 прижение .обратной сйязи постоянного тока но дается с выхода 48 приемника через контакг 12, нагрузочную пружину 34 и контакт 15 ца хромовый электкщ, выполненный на задней по.верхиости пьезоэлектрического диска 31 таким 5образом, что толщина пьезоэлектрического диска варьйруется для поддержания нужного рас.стояния между зеркалами 14 и 36 оптического резонатораОбычные пьезоэлектрические материалы, о как правило, имен 1 т коэффицие(п тепловогорасширения порядка 210 1/С и коэффициент расширении в зависимости от напряжения порядка 510 мм/кв, Более того, они обычно гораздо быстрее измецяютгя по длине в зависимости от напряжения, чем они же или такие изоляционные материалы как СЕЕх - -Ч 1 Т изме.няются в зависимости от температуры. Так, например, при применении комбинации стержня 16, изготовленного из СБх - ИТ или из другого аналогичного изоляционного материала, имеющего коэффициент теплового расширения в диапазоне + 1 10./"С, с пьезоэлектрическим диском 31, имеющим толщину, составляющую менее 0,1 расстояния между зеркалами, изменение толщивы пьезоэлектрического диска в зависимости от напряжения от.О до 2500 В мо. к жет быть выдержано таким же в одном направ.ленни, как и изменение общей длины стержня и пьезоэлектрического диска в зависимости от температуры в обратном направлении во всем динамическом диапазоне температур (поряд.ка 50 С), с момента включения лазера до дос. зо тижения им рабочей температуры: 1 апример,стержень 16, имеющий длину 125 мм и коэффи.циент теплового расширения 110/С, и пьезоэлектрический диск 31, имеющий толщину 1 мм и коэффициент теплового расширения 35210" 1/С, имеют общее изменение длины -7 10мм во всем динамическом диапазоне температур, Таким образом, в случае применения пьезоэлектрического диска, имеющего коэффициент расширения а зависимости от на.пряжения 510 мм/кв и диапазон подстройки от 0 до 2500 В, изменение напряжения обрат. ной связи в пределах 1100 в 1200 В достаточнодля стабилизирования расстояния между зер.калами.бранного тина, изс отовленнук, нтпример, из ковара или нержавеющей стали с коццамц из ковара. Один конец нагрузочцой пружины герметично припаивается к плоской верхнейповерхности периферийной части колоколообразной опоры 56, а другой конец вьц.тупает через монтажный отсек 52. Ацолноеустройс гво 54 временно зажцмается нал отрезком, ограниченным промежуточной секцией 51, для об.пегчеция монтажа цилиндрического стержня 16, изготовленного, цапример, из СЕК/Т. Стержень 16 делают несколько большео нарукцого диаметра, чем круг, описываемьй выступами 53, так что стержень можно прочно укрепить путем предварительного нагрева промежу. точной секции 51 и расположить его в расциривц ейся в результате нагрева промежуточной секции таким образом, чтобы отверстие бокового прохола 29 в стержне совместилось с внутренней частью колоколообразной опоры 56,и последующего охлажления промежуточной секции для того, чтобь ее выступы 53 лали усадку и уперлись в стержень. Благодаря этому корпус 55 прижимается к стержню 16 на некотором расстоянии от него гри минимуме лоздействия внешних напряжений на этот стержень.Нижняя поверхность периферийной части колоколообразной опоры 56 соответствует иилинлрической поверхности стержня 16. После установки стержня на место анодное устройство 54 освобождают от временного крепления,и нагрузочная пружина 57 оттягивается вцз до тех пор, пока нижняя поверхность перифе.рийной части колоколообразной опоры 56 неупрется и не будет полпружинена к стержню вокруг отверстия прохода 29. Лнолцое устройство 54 затем крепят наглухо и герметизируют путем сварки свободного конца нагрузочцой пружины 57 с периферийной стенкой монтажного отсека 52, Лля-удобства изготовления лазе. ра этот и другие сварные швы могут бьть вы: полцены олновременно после полной сборки лазера, если части, презназначенные для сварки, предварительно зажаты, Для обеспечения большей механической стабильности колоколообразная опора 56 может быть также прижата к стержню 16,В лазере (фиг, 2) также устанавливают пару круглых стеклянных зеркал 14 и 36 как и в лазере (фиг. 1), Зеркало 14 устанавливают и герметнзируют на одном конце крепежного устроиства 58 с помощью кольцевой опорной пружины, прикрепляемой к периферии зеркала 14, Как крепежное устройство, так и опорная пружина могут быть изготовлены, например, из ковара, Крепежное устройство 58 имеет цилиндрическую часть 60 с тремя направленными наружу выступами 61, симметрично расположенными вокруг нее, Зеркало 14 и кольцевая опорная пружина 59 прочно крепятся и герметично запаиваются внутри одного конца цилиндрической части 60. Устройство 58 также имеет другую цилиндрическую часть 62 меньшего диаметра, сообщающуюся с другим концом цилиндрической части 60 и с окружающей средой, кольцевой фланец 63, герметично запаянный на цилиндрической части 62, н вытяжное приснособлецие 64, герметично ваяцсн во фпаец 63. Вцучренций диаметр кецевэй секции 49 металлического корпуса лелакт цемного меньцим, еи м Лиамегр круга, опцсывае.мый выступами 61, так что крепежное усгройство 58 может быть прочно закреплено путем нагрева концевой секции, расположения кре пежного устройева внутри расиирецнсй благоларя нагреву концевой секции 49 таким об разом, что вогнутая отражакццая поверх.ность 15 заркала 14 упрется в кольцевук кром ку переднего конца стержня 16, так что фла.цец 63 упрется в открытый конец расширенией нагревом концевой секции 49, и последующего охлаждения концевой секции, благодаря чемусиэслелняя плотно садится на вьступ 61 кре.нежного устройства. Зачем фланец 63 герметично приварицают к открытому концу конце.вой секции 49,Проволочую цагрузочцую пружину 20 ;энержавеющей стали и полый кольцевой алюми.ниевый катол 21, такой же как и ца фцг, 1, цо с наружным диаметром на 0,250,35 мм меньше гнутренней концевой секции 50 металличес.кого корпуса, раЗмещают на стержне 1 Г внутри концевой секции. Нагрузочную пружину 20 располагают между стенкой корпуса 55 коце.вой секции 50 и кольцевой боковой стороной 24 катода 21. Катод 21 толкают по оси против действия нагрузочной пружины 20 ло тех пор, пока боковой прохол 30 в стержне 16 не распо.ложится по центру между боковыми сторонами 24 и 39 катода, и затем окончательно уста- ЗО навливают путем размещения упорных элементов 65 из нержавеющей стали впритык сбоковой стороной 39 катода и приварки их квнутренней стенке концевой секции 50,Таким образом, осевой цилиндрический ка.нал 17 и проходы 29 и 30 обеспечивают путь35разряла внутри стержня 16 между католом 2и анодами штырем 66Кольцевой пьезоэлектрический диск 3располагается внутри стенки корпуса 55 на цилиндрическом выступе на заднем конце стерж 4 ня 16, Диск 31 располагают таким образом, чтохромовый электрод, нанесенный ца его переднюю поверхность, упирается в кольцевое реб.ро 32, образованное на заднем конце стержня 16 и, следовательно, в хромовый слой 33,который нанесен на нижнюю и заднюо части45 стержня 16, и контактирует с некоторыми извыступов 53 промежуточной секции 51 металлического корпуса,Следовательно, электрическая связь между металлическим корпусом 55 и хромовымэлектродом, нанесенным на переднюю поверхность пьезоэлектрического лиска, обеспечивается благодаря слою 33 и выступам 53, находящимся в контакте с ним.Зеркало 36 располагают на открытом конце концевой секции 50 металлического корпусасоосно со стержнем 16 и пьезоэлектрическимдиском 31. Плоская отражательная поверхность 37 зеркала упирается в хромовьй элек.трод, нанесенный на заднюю поверхность пьезоэлектрического диска. Затем нх герметично крепят путем приварки упругого кольцевого эле 6 о мента 67, прикрепленного к периферии зерка3ла, к периферийной стенке концевой секции 50.Контактный металлический штырь 68, например нз ковара, герметично впанваетсч через зеркало 36 ближе к одной его стороне таким образом, что он упирается в хромовый электрод, нанесенный на заднюю поверхность шезоэлек.трического диска 31, и обеспечивает электри.ческую связь с ним, Кольцевой хромовый слой может быть также нанесен на зеркало 36 вокруг отражаю,цей поверхности 37.После сборки лазера металлический кор. 1 о пус откачивается и заполняется рабочей газовой смесью, например, галия и неона, Это осуществляется с помощью вытяжного приспособления 64, вмонтированного во флаиец 63 вблизи концевой секции 49 металлического корпуса, Паз 26 и пространство между стержнем 16 и промежуточной секцией 51 металлического корпуса облегчает как откачку, так и заполнение концевой секции 60, Госкольку металлический корпус 55 заполняют газоразрядной средой под давлением 3 - 4 мм. рт. ст. ниже давления щ окружающей среды и поскольку зеркала 4 и 36 одной стороной контактируют с газоразрчд.ной средой внутри металлического корпуса, а другой стороной - с окружающей средой вне металлического корпуса, эти зеркала и пьезоэлектрический диск 31 прижимаются к концам 2 стержня 16 благодаря разности давлений.Собранный лазер может генерировать луч с одной модой ТЕМ.Для лазера (фиг; 1) область разряда может быть заключена в магнитное поле, имеющее компоненту -300 гс в направлении лазер 30 ного луча, для зеемановского расщепления линии атомного перехода, на который происходит лазерная генерация таким образом, что лазер будет оаботать на. двух частотах с разными псляризациями 35Постоянный магнит илиэлектромагнит 69 располагается вокруг промежуточной секции 51 металлического корпуса.и возбуждается регулируемым источником 70 тока, Цепь 47 управления с обратной связью с выходом 48, подключенным к контактному штырю 68, может быть 46 также использовано для варьирования толщины пьезоэлектрического диска 31.Любой из описанных лазеров может быть применен, например, в ингерферометрической системе лля измерения скорости или длины.Формула иэобретсния1, Частот но-стабилизированный газовый лазер, содержащий газоразрядную трубку с анодом и катодом, расположеннук в утри оп. тическо о резонатора, образованного двумя зеркалами, одно из которых закреплено на ньезоэлемеите, входящем в устройство контроля длины оптического резонатора, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности частоты излучения, зеркала резонатора прнмыка. ют к торцам газоразрялной трубки, причем од. но из зеркал стороной, содержащей пьезоэлемент, выполненный в виде кольцевого диска.2. Лазер по и, 1, отличающийся тем, что газоразрядная трубка выполнена в виде стерж ня с каналом, ограничивающим разрядную область, изготовленного из диэлектрического материала с коэффициентом теплового расшире. ния в пределах +210 /град, а толщина д пьезоэлемента удовлетворяет соотношению д (0,1 л, где ( - расстояние между зеркалами оптического резонатора.3, Лазер по пп. 1 и 2, отличающайся тем, что газоразрядная трубка с зеркалами оптического резонатора расположена в герметичной оболочке с закреп,енными внутри нее пружинами для прижатия зеркал к торцам газораз. рядной трубки.4, Лазер по пп, 1 и 2, отличающийся тем что газоразрядная труб.а расположена внутри металлического кожуха, содержащего газовую активную среду, а зеркала оптического резонатора закреплены на кольцевых упругих элементах, причем внешняя поверхность зеркал контактирует с окружающей средой для обеспечения возможности прижатия зеркал к торцам газоразрядной трубки за счет разности давлений среды внутри и вне кожуха.5, Лазер. по и, 4,.отличающийсятем, что газоразрядная трубка закреплена внутри металлического кожуха на .выступах,6. Лазер попп. 1, 3 или 4, отличающийся тем, что анод соединен с газоразрядной трубкой посредством упругого элемента, а катод выполнен кольцевым, окружает газоразрядну,о трубку и сцентрирован относительно гермеТич. ной оболочки посредством пружины. Источники информации, принятые во ъиимайие при экспертизе:1, Воцгд К. М., БгпВ О. 5. А 1 апеэ апд Я. Тэцпе 1 сапе. СЬагас 1 ег 1 Мсэ о 1 э 1 гпр 1 е впфепюде Не - 1 че Саэег Арр, орбсээ. 1965, Ч 4, Ж 5, р. 569 - 571.2, Патент США Р 3.487.327, кл.331 - 94.5, 1969.70 Составитель А. ЦареТех ред О. Луговаяираж 950 ЮПИ митета Совета Министров СССетений и открытий 3035, Моск д, 45д, ул. Проектная,. филиал ППП Пате Ужгор Редактор Н. Суханова Заказ 263/2 осударствениого кпо делам изоб Ж, Уаунгская орректор Н. Янемирскодписиое