Высокостабильные лазеры и их применение в оптических стандартах частоты и прецизионных физических экспериментах

  • автор:
  • специальность ВАК РФ: 01.04.21
  • научная степень: Докторская
  • год, место защиты: 2012, Новосибирск
  • количество страниц: 200 с. : ил.
  • бесплатно скачать автореферат
  • стоимость: 240,00 руб.
  • нашли дешевле: сделаем скидку
  • формат: PDF + WORD
pdfdoc

действует скидка от количества
2 диссертации по 223 руб.
3, 4 диссертации по 216 руб.
5, 6 диссертаций по 204 руб.
7 и более диссертаций по 192 руб.
Титульный лист Высокостабильные лазеры и их применение в оптических стандартах частоты и прецизионных физических экспериментах
Оглавление Высокостабильные лазеры и их применение в оптических стандартах частоты и прецизионных физических экспериментах
Содержание Высокостабильные лазеры и их применение в оптических стандартах частоты и прецизионных физических экспериментах
Вы всегда можете написать нам и мы предоставим оригиналы страниц диссертации для ознакомления
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
Глава 1 Принципы создания лазеров с высокой стабильностью частоты излучения.
§1.1 Параметры стабильности частоты.
§ 1.2 Измерение оптических частот и стабильности лазеров.
§ 1.3 Принципы стабилизации частоты лазеров.
Глава 2. Перестраиваемые одночастотные 1Чй:УАС и УЬ:УАС лазеры бегущей волны с диодной накачкой и внутрирезонаторным удвоением частоты.
§ 2.1 Перестраиваемые одночастотные Ж:УАО лазеры на длинах волн 946 и 1064 нм.
§ 2.2 Перестраиваемый одночастотный УЬ:УАО лазер на длине волны 1031 нм.
Глава З.Исследование изотропии скорости света.
§3.1 Принцип эксперимента Майкельсона - Морли.
§ 3.2 Экспериментальная установка на основе вращающихся криогенных интерферометров Фабри - Перо.
§ 3.3 Высокостабильные 1Чс1:УАО лазеры для исследования изотропии скорости света.
§ 3.4 Результаты исследования постоянства скорости света.
Глава 4. Спектроскопия сверхузких оптических переходов в одиночных ионах и поиск новых реперов для оптических стандартов частоты.
§ 4.1 Спектроскопия часового октупольного перехода
в ионе ,7,УЬ+ с помощью высокостабильного лазера на длине волны 934 нм.
§ 4.2 Высокостабильный ЫсйУАО лазер для спектроскопии одиночного иона индия.
§ 4.3 Исследование возможности возбуждения ядерного перехода в ионе 229ТИ для использования в качестве частотного репера в оптических стандартах частоты нового поколения.
Глава 5. Ш:УАЄ лазер с внутрирезонаторным удвоением частоты, стабилизированный по резонансам насыщенного поглощения в молекулярном йоде.
§5.1 Схема оптического стандарта частоты с люминесцентной поглощающей ячейкой на основе резонансов сверхтонкой структуры в молекулярном йоде. § 5.2 Стабильность ЫсйУАС/Ь стандарта частоты с люминесцентной поглощающей ячейкой.
Заключение
Литература
Введение
Одной из основных проблем квантовой электроники является разработка и создание высокостабильных лазеров и оптических стандартов частоты, широко применяемых в спектроскопии сверхвысокого разрешения, прецизионных физических экспериментах, метрологии, связи, космических исследованиях и других областях [1,2].
В 50-е годы XX века были разработаны стандарты частоты микроволнового диапазона. Период колебаний цезиевого стандарта (1/9192631770.0 с),, частота которого привязана к центру перехода сверхтонкой структуры атома цезия, был принят в качестве эталона времени [3]. Также были созданы водородные мазеры, обладающие более высокой кратковременной стабильностью, чем цезиевые эталоны, но несколько худшей долговременной стабильностью и воспроизводимостью частоты [4]. В настоящий момент времени стандарты частоты, основанные на микроволновом переходе на частоте 9.2 ГГц между двумя уровнями сверхтонкой структуры основного состояния |33Сз, демонстрируют нестабильность частоты ау(т) = 1.6x10'14 т1/2 и относительную неопределенность 7x10'16 [6], что стало возможным с использованием методов лазерного охлаждения атомов [6-8]. Данные характеристики были достигнуты с помощью фонтана атомов Сэ [9,10] (схема фонтана является развитием метода разнесенных полей Рамси [11]) с дополнительным высокостабильным криогенным кварцевым генератором (не имеющим большого распространения из-за сложности устройства) [5]. Современные активные водородные мазеры, выпускаемые промышленно, имеют нестабильность на уровне ау(т) &2х10~14 т1/2 для времен наблюдения начиная с 10 си более [12-14].
Для достижения более высокой стабильности и воспроизводимости стандартов наиболее выигрышным вариантом является переход из микроволнового в оптический диапазон, где частоты переходов
вызванное приложенным к кристаллу YAG магнитным полем, компенсируется поворотом при отражении от зеркал, расположенных в разных плоскостях, или полуволновой пластинкой. Данное направление распространения обладает минимальными потерями на частичных поляризаторах. При обратном направлении распространения поворот поляризации из-за эффекта Фарадея складывается с поворотом на зеркалах или полуволновой пластинке, что приводит к росту потерь для данного направления распространения волны. Излучение, распространяющееся в направлении с меньшими потерями, достигает порога генерации первым и, насыщая усиление, препятствует генерации в направлении с большими потерями.
Для внутрирезонаторной генерации второй гармоники (ГВГ) внутри резонатора лазера на длине волны 1064 нм часто используется кристалл КТР, обладающий некритическим синхронизмом типа ео—>е в плоскости XY, при этом ось Z двулучепреломляющего кристалла КТР находится под углом 450 по отношению к поляризации основного излучения в резонаторе. Наличие эффекта двулучепреломления может быть использовано для перестройки частоты лазера [92, 93]. В случае, когда разность фаз для обыкновенной и необыкновенной волны, распространяющихся в двулучепреломляющей среде, кратна 2 л, поляризация на выходе кристалла останется линейной и совпадающей с поляризацией на входе, что приводит к отсутствию потерь на поверхностях, расположенных под углом Брюстера (или других внутрирезонаторных поляризаторах). Если разность фаз становится не кратной 2 л, поляризация после нелинейного кристалла отличается от входной, что приводит к появлению дополнительных потерь в резонаторе. Положение максимумов пропускания двулучепреломляющего фильтра зависит от разности показателей преломления для о и е волн и длины нелинейного кристалла. Зависимость данных величин от температуры дает возможность управления положением максимумов пропускания фильтра и, следовательно, частотой излучения лазера с помощью изменения

Вы всегда можете написать нам и мы предоставим оригиналы страниц диссертации для ознакомления

Рекомендуемые диссертации данного раздела