Введение
ГЛАВА 1. Лазерный спектрометр для регистрации частотных резонансов в метане с относительной шириной 410-12 20
1.1. Форма резонансов насыщенной дисперсии с учетом пролетных эффектов 24
1.2. Искажение формы линии и сдвиги частоты из-за методических факторов 25
1.3. Общая схема спектрометра 26
1.4. Опорный и гетеродинный лазеры 29
1.5. Особенности оптической схемы He-He/CH4 лазера с внутренним телескопическим расширителем пучка 36
1.6. Оценка сдвигов нелинейных резонансов из-за наличия пучка с большой кривизной волнового фронта 40
1.7. Конструкция лазера с внутренним телескопическим расширителем пучка 46
1.8. Регистрация сигнала 49
1.9. Программное обеспечение 55
1.10. Частотные измерения при разрешенном дублете отдачи 56
1.11. Определение частоты невозмущенного перехода F2(2)
линии метана 64
1.12. Измерение частотного расщепления МСТС 65
Основные результаты Главы 1 67
ГЛАВА 2. Транспортируемый оптический he-ne/ch4 стандарт с повторяемостью частоты 310 -14. 68
2.1. Особенности оптической схемы и конструкции ТОСЧ-60. 69
2.2. Общая схема ТОСЧ-60 . 72
2.3. Двухмодовый режим генерации 75
2.4. Компьютерная стабилизация частоты ТОСЧ-60 . 77
2.5. Метрологические испытания ТОСЧ-60 80
2.5.1. Стабильность частоты 80
2.5.2. Результаты абсолютных частотных измерений . 81
2.6. Спектроскопические и метрологические применения ТОСЧ-60 85
2.6.1. Измерение частоты 1S - 2S перехода водорода . 85
2.6.2. Измерение частоты Е – линии метана 85
2.6.3. Сравнение радиооптических цепей PTB и LPTF . 86 Основные результаты Главы 2 . 87
ГЛАВА 3. Исследование сдвигов частоты he-ne/ch4 лазеров . 88
3.1. Влияние обратных отражений внутри резонатора на долговременную стабильность оптических стандартов частоты . 89
3.1.1. Поле в резонаторе с дополнительной отражающей пластинкой 92
3.1.2. Сдвиг из-за частотной модуляции резонатора . 94
3.1.3. Сдвиги в двухмодовом режиме . 95
3.1.4. Экспериментальное измерение сдвигов . 99
3.2. Зависимость сдвигов частоты лазера от конфигурации поля моды, задаваемой настройкой внутрирезонаторного телескопа . 102
3.2.1. Экспериментальные исследования сдвигов частоты в ТОСЧ-60 от положения окуляра 103
3.2.2. Обсуждение результатов эксперимента 108
Основные результаты Главы 3 .
ГЛАВА 4. Компактный задающий радио генератор на основе ик перехода метана и волоконного фемтосекундного лазера 115
4.1. Фемтосекундные лазеры в метрологии оптических частот. Схема метанового радио генератора . 117
4.2. Результаты эксперимента с титан-сапфировым фемтосекундным делителем частоты . 122
4.3. Параметры He-Ne/CH4 стандарта частоты . 124
4.4. Волоконная фемтосекундная лазерная система 125
4.5. Стабилизации частоты повторения фемтосекундных импульсов по радиочастотному синтезатору . 127
4.6. Генерация спектра разностных частот . 130
4.7. Компактный метановый задающий генератор . 132
Основные результаты Главы 4 . 136
Заключение 137
Перспективы . 139
Приложение. Расчет параметров гауссова пучка в резонаторе с телескопическим расширителем 142
Литература 150
