Методы и средства измерений оптических частот и их применение в эталонах времени, частоты и длины

• Автор: Домнин, Юрий Сергеевич
• Шифр специальности: 05.11.15
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 64 с.; 20х15 см

СОДЕРЖАНИЕ
1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
1.1 Актуальность работы
1.2 Цель работы
1.3 Состояние вопроса и основные направления
исследований
1.4 Новизна полученных результатов
1.5 Внедрение результатов
1.6 Апробация работы
1.7 Публикации
1.8 К защите выносятся следующие положения
1.9 Личное участие автора в работах, включенных в
диссертацию
1.10 0 соотношении докторской и кандидатской диссертаций
2. СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
2.1 Основные проблемы в измерениях частот лазеров
2.2 Лазерная умножительная цепь для прецизионных частотных измерений
2.3 Умножительно-смесительные диоды
2.4 Лазерные стандарты частоты
2.5 Синхронизация и измерения частот лазеров
2.6 Метрологические исследования РОЧМ
2.7 Аттестация радиооптического частотного моста
2.8 Линейные измерения и единый эталон времени-
частоты-длины
2.9 Сличения с помощью перевозимого лазера
2.10 Анализ результатов сличений и рекомендации
ССЭМ92
2.11 О возможности вариаций фундаментальных
констант
3. ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ВЫПОЛНЕННОЙ РАБОТЫ
ЛИТЕРАТУРА
Приложение: АКТ ВНЕДРЕНИЯ
2.5 Синхронизация и измерения частот лазеров
Первые относительно точные измерения частот лазеров относятся к 1979 г. Для измерений частот лазеров впервые была создана лазерная умножительнзя цепь, синхронизированная по фазе с эталоном частоты. Стабилизация частоты субмиллиметровых лазеров осуществлялась узкополосной системой фазовой синхронизации 020 лазера по эталону частоты. Впервые идея такой системы была выдвинута и реализована в работе [19] применительно к НС№ лазеру. При этом для эталонного сигнала эта система служила узкополосным следящим фильтром, подавляющим белые фазовые шумы эталона.
Возможность создания узкополосной системы ФАП лазера можно объяснить следующим образом: Согласно экспериментальным данным кратковременная стабильность субмиллиметрового лазера составляет около 10‘8 за секунду. Частота лазера 1012 Г'ц. Т.е. скорость изменения частоты составляет 5ш/51 «10 0С0 Гц./сек и для достижения фазового синхронизма достаточно иметь полосу ФАП порядка шп и л/Юбоуб!* 300 Гц. Если бы гипотетически лазер был синхронизирован по эталонному сигналу, то были бы исключены низкочастотные собственные шумы лазера и в полосе частот до 300 Гц лазеру передались бы шумы эталона. В реальности между эталоном и лазером используются промежуточные клистронные генераторы, имеющие кратковременную стабильность на много порядков хуже лазера и требующие заведомо широкополосную систему ФАП. Если их синхронизировать по эталонному сигналу и с их помощью получить гармонику эталонного сигналв в частотном диапазоне лазера, то мощность шумов эталона передается в лазерный диапазон в широкой полосе и умножется на N . При этом N составляет для субмиллиметрового лазера величину не менее 105. При таких параметрах плотность мощности шумов становится сопоставимой с плотностью мощности сигнала и становится невозможным выделение сигнала из шумов. Идея состоит в том, что клистроны синхронизируются с помощью широкополосной системы ФАП по лазеру и наследуют в широкой полосе низкий уровень лазерных шумов. Теперь клистронные генераторы мы можем сравнивать с гармоникой эталонного сигнала и полученный сигнал ошибки направлять на управление частотой лазера. Благодаря дополнительному делению частоты становится возможным реализация ФАП лазера