专利名称:一种短腔纵向塞曼He-Ne双频激光器的制作方法
本发明属一种激光器。一般短腔He-Ne双频激光器，频率稳定是靠装在激光器端部的压电陶瓷来完成，由于压电陶瓷很难与激光管端牢固联结，人们常用一个外壳把压电陶瓷及激光管等包住，并封闭起来，(如已有技术里的法国专利1106263)。其缺点是加工工艺复杂，制造困难，价格昂贵，不易商品化。技术力量薄弱的国家，即使是按照已有专利进行制造，因工艺复杂，制造困难。至今在我国制造的此种激光器尚未能达到性能指标要求，且寿命短。近年来为克服牢固联结的困难，对激光管与压电陶瓷联结处结构有所改进，即采取了腔外调谐结构，但性能及寿命还是达不到指标要求。
本发明便是针对以上缺点进行了改进，去掉压电陶瓷和封闭外壳，用温控进行频率稳定。
附图1是一种短腔纵向塞曼He-Ne双频激光器示意图，图中(1)为端部热丝电热器，(2)为中部热丝电热器，(3)为电子开关，(4)为电容，(5)为附加交流讯号，(6)为频率失调量讯号，(7)为短内腔激光器，(8)为环形磁铁。
短腔纵向塞曼He-Ne双频激光器的要点在于频率稳定是靠两个双线并绕在短内腔玻壳激光管外壳上的二段热丝电热器，一段负责快速调谐量，一段负责慢速大调谐量，热丝电热器功率与频率失调量之间的关系按如下规则变化，当V＞V0+△V0时，加热功率为常数P0，V＜V0-△V0时，加热功率为零，当V在V0±△V0之间时，加热功率随V增加而增加，当V在V0附近时，加热功率与V成线性关系。
热丝电热器靠电子开关(3)控制，而电子开关(3)是由频率失调量讯号(6)和附加交流讯号(5)共同控制，端部热丝电热器(1)位于激光管的端部，并在磁铁之外，电阻较小，中部热丝电热器(2)位于激光管的中部，并包在磁铁中，电阻较大。
工作原理是频率失调量讯号(6)与附加交流讯号(5)共同控制电子开关(3)。(6)和(5)的合成讯号为正时，开关导通(或关闭)，当合成讯号为负时，开关关闭(或导通)，由此在附加讯号的一周期内，电热器获得的平均加热功率如图2所示，即获得了频率失调量与加热功率之间的奇次函数关系。端部热丝电热器(1)双线并绕在激光管的端部，比中部热丝电热器(2)的加热电阻小，并且暴露在磁铁之外，热量容易发散，因而负责快速调节。中部电热器(2)双线并绕在激光管中部，闭在磁铁(8)之内，具有较大的电阻，可负责大的频率调节量。
由于热丝功率与频率失调量之间的奇次函数关系，所以激光频率自动锁定在(-△V0)与(+△V0)之间。由于加热功率在(-△V0)与(+△V0)之间的渐变关系，抑制了温控过程中由于热惯性而引起的频率的过冲。由于在V0附近加热功率与频率失调量之间的线性关系，以及由于大的热惯性，从而平均了频率失调量讯号(6)中的无规噪声的影响，保证了稳频系统可具有极高的闭环增益，近似于无差调节系统，即保证了△V0/V0的值，可达到3×10-9以内。这种激光器腔长不受外界电干扰，而且还能抵抗较为强烈的机械振动，寿命长。加工工艺简单，价格便宜，是目前国内外市场价格的10%～20%，该激光器容易制造，技术指标容易保证，容易商品化，这样就大大提高了经济效益。
此种温控稳频的方法，还可以用来稳定其它激光器的频率，例如稳定250mm商用内腔He-Ne激光器的频率。
权利要求
1.一种短腔纵向塞曼He-Ne双频激光器，其特征是①频率的稳定靠控制两个双线并绕在短内腔玻壳激光管外壳上的热丝电热器的功率来完成。②热丝电热器分两段，一段负责快速调谐量，一段负责慢速大调谐量。③热丝电热器功率与频率失调量之间的关系，按下列规则变化(见图2)。当ν＞ν0-Δν0时加热功率为常数P0；ν＜ν0-Δν0时加热功率为零，当ν在ν0±Δν0之间时加热功率随ν增加而增加，当ν在ν0附近时，加热功率与ν成线性关系。
2.按照权项1所述的双频激光器，其特征在于所说的热丝电热器的控制是由电子开关(3)控制。
3.按照权项1和2所述的双频激光器，其特征在于所说的电子开关(3)是由频率失调量讯号(6)和附加交流讯号(5)共同控制。
4.按照权项1所述的双频激光器，其特征在于所说的热丝电热器(1)位于激光管(7)的端部并在磁铁之外，电阻较小，热丝电热器(2)位于于激光管的中部并包在磁铁中，电阻较大。
专利摘要
本发明采用商用短内腔He-Ne激光器作为主体，采用温控进行频率稳定。温控热丝电热器为双线并绕在管壳上的电热丝，并分成两段。一段负责快速调节，另一段负责大行程调节。电热丝的通断由频率失调量讯号与附加交流讯号共同控制，从而抑制了温控过程中的过冲，并平均了频率失调量讯号中噪声的影响。频率失调量可控制到Δγ
文档编号H01S3/13GK85100730SQ85100730
公开日1986年7月2日 申请日期1985年4月1日
发明者游江南 申请人:北京科学仪器厂导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan