Резонансы насыщенной дисперсии метана с относительной шириной 10-9-10-12 для задач стандартов частоты и задающий радио генератор на их основе

• Автор: Шелковников, Александр Сергеевич
• Шифр специальности: 01.04.21
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 163 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ЛАЗЕРНЫЙ СПЕКТРОМЕТР ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ

ЧАСТОТНЫХ РЕЗОНАНСОВ В МЕТАНЕ С ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ШИРИНОЙ 4хЮ'

1.1. Форма резонансов насыщенной дисперсии с учетом

пролетных эффектов

1.2. Искажение формы линии и сдвиги частоты из-за

методических факторов

1.3. Общая схема спектрометра

1.4. Опорный и гетеродинный лазеры

1.5. Особенности оптической схемы Не-Не/СН4 лазера с

внутренним телескопическим расширителем пучка
1.6. Оценка сдвигов нелинейных резонансов из-за наличия
пучка с большой кривизной волнового фронта
1.7. Конструкция лазера с внутренним телескопическим
расширителем пучка
1.8. Регистрация сигнала
1.9. Программное обеспечение
1.10. Частотные измерения при разрешенном дублете отдачи
1.11. Определение частоты невозмущенного перехода Г2(2)
линии метана
1.12. Измерение частотного расщепления МСТС
Основные результаты Главы
ГЛАВА 2. ТРАНСПОРТИРУЕМЫЙ ОПТИЧЕСКИЙ НЕ-ИЕ/СН,
СТАНДАРТ С ПОВТОРЯЕМОСТЬЮ ЧАСТОТЫ ЗЛО'14.
2.1. Особенности оптической схемы и конструкции ТОСЧ-60.

2.2. Общая схема ТОСЧ-
2.3. Двухмодовый режим генерации
2.4. Компьютерная стабилизация частоты ТОСЧ-
2.5. Метрологические испытания ТОСЧ-
2.5.1. Стабильность частоты
2.5.2. Результаты абсолютных частотных измерений
2.6. Спектроскопические и метрологические применения
ТОСЧ-
2.6.1. Измерение частоты 18- 28 перехода водорода
2.6.2. Измерение частоты Е - линии метана
2.6.3. Сравнение радиооптических цепей РТВ и ЫНТ
Основные результаты Главы
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ СДВИГОВ ЧАСТОТЫ Не-Не/СН
ЛАЗЕРОВ
3.1. Влияние обратных отражений внутри резонатора на
долговременную стабильность оптических стандартов частоты
3.1.1. Поле в резонаторе с дополнительной отражающей пластинкой
3.1.2. Сдвиг из-за частотной модуляции резонатора
3.1.3. Сдвиги в двухмодовом режиме
3.1.4. Экспериментальное измерение сдвигов
3.2. Зависимость сдвигов частоты лазера от конфигурации
поля моды, задаваемой настройкой внутрирезонаторного телескопа
3.2.1. Экспериментальные исследования сдвигов частоты
в ТОСЧ-60 от положения окуляра
3.2.2. Обсуждение результатов эксперимента

Основные результаты Г лавы

ГЛАВА 4. КОМПАКТНЫЙ ЗАДАЮЩИЙ РАДИО ГЕНЕРАТОР НА
ОСНОВЕ ИК ПЕРЕХОДА МЕТАНА И ВОЛОКОННОГО ФЕМТОСЕКУНДНОГО ЛАЗЕРА
4 Л. Фемтосекундные лазеры в метрологии оптических частот.
Схема метанового радио генератора
4.2. Результаты эксперимента с титан-сапфировым
фемтосекундным делителем частоты
4.3. Параметры Не-Ле/СЩ стандарта частоты
4.4. Волоконная фемтосекундная лазерная система
4.5. Стабилизации частоты повторения фемтосекундных
импульсов по радиочастотному синтезатору
4.6. Генерация спектра разностных частот
4.7. Компактный метановый задающий генератор
Основные результаты Главы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ПЕРСПЕКТИВЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ. Расчет параметров гауссова пучка в резонаторе с
телескопическим расширителем
ЛИТЕРАТУРА

На рис. 1.7 приведен результат измерения нестабильности (девиации Аллана) двух гетеродинов независимых стабилизированных систем. Видно, что значение кратковременной нестабильности частоты в пересчете на один «опорный» лазер составляет о=1Т0'14 при времени усреднения т=1с, а средневременная нестабильность на временах усреднения т = 5-100 с достигает величины о = 6Т0'15. На временах усреднения больше 100 с опорный лазер начинает дрейфовать, но при типичном времени прописывания сигнала -100-400 с этот дрейф составляет -1 Гц. Такой дрейф не приводит к заметному искажению формы резонанса на указанных временах накопления сигнала при имеющемся отношении сигнал/шум в лазере с телескопом.

0,01 0,1 1 10 Время усреднения (с)

Рис. 1.7. Нестабильность двух независимых опорных лазеров, измеренная при сравнении двух привязанных к ним гетеродинных лазеров.
Следует отметить, что частота излучения гетеродинного лазера, в отличие от опорного лазера, не модулирована. Это существенно упрощает