Brevet FR2326793A1 — publié le 19770429

La présente invention concerne un dispositif pour la stabilisation thermique d'un laser à miroirs intérieurs présentant deux modss, fixes dans l'espace et perpendiculaires l'un à l'autre, dont la différence d'amplitude produit un signal de correction pour le réglage de la fréquence. Les avantages offerts par l'utilisation du laser à miroirs intérieurs A deux iodes sont connus (coût de l'Equipe- ment électronique réduit d'environ 10 96 par rapport à des lasers à miroirs extérieurs, suppression complets de la mécanique de précision compliquée déterminant la fréquence et des organes de commande en céramique, raccourcissement sensable du temps de mise en route). Le principe du fonctionnement du dispositif est connu.En effet, la longueur du laser à miroirs intérieurs est choisie de façon à établir deux iodes axiaux dont la position est fixe dans l'espace et dont les directions de polarisation sont perpendiculaires l'une à l'antre. Pour une longueur déterminée du résonateur les iodes ont même valeur et sont disposés symétriquement par rapport à la position de la ligne de Doppler. en présence d'un écart par rapport à cette symétrie, dt par exemple à une dérive thermique du résonateur, les iodes présentent des intensités différentes. Il se produit alors un écart de réglage qui, après amplification appropriée, produit une correction de fréquence réalisée par une variation de longueur obtenue par voie thermique.Dans le dispositif connu le réglage thermique est effectué à l'aide du courant passant par le tube à décharge (réglage à deux niveaux). Dans le cas de tubes à décharge présentant une construction coaxiale, dans laquelle le tube capillaire conducteur du courant ne présente qu'un faible contact thermique arec le corps en verre servant de porte-résona- teur, le iode de fonctionnement décrit est exclu. Indépendamment de ceci, le réglage à l'aide du courant de décharge est d'ailleurs défavorable pour les raisons suivantes. Toute variation de courant s'accompagne généralement d'une variation de puissance. En fonction de l'état de réglage le courant de décharge et la puissance du laser varient de serte que, entre autres, la stabilité de fonctionnement du tube à décharge n'est plus assurée. Afin de permettre de faire fonctionner le laser à une puissance maximale et d'éliminer l'influence de perturbations electriques, il est cependant nécessaire que le courant de décharge I devienne égal à Iopt. En raison des possibilités limitées de réglage du courant de décharge la latitude de réglage est réduite. En cas de fortes variations de la température ambiante la stabilisation effective de la fréquesce n'est plus garantie. La présente invention a pour objet de permettre de stabiliser la fréquence de lasers à miroirs intérieurs par un réglage thermique de façon à rendre superfétatoire une mise en route manuelle. Ce but est atteint suivant la présente invention en prévoyant un dispositif pour la stabilisation. thermique d'un laser à miroirs intérieurs présentant deux modes, fixes dans l'espace et perpendiculaires l'un à l'autre, dont la différence d'amplitude produit un signal de correction en vue du réglage de la fréquence, la dispositif étant caractérisé en ce que, pour permettre de faire varier par voie thermique la longueur du tube à décharge, un enroulement chauffant bifilaire relié à un circuit de réglage électronique est appliqué, au moyen d'un mastic bon conducteur de la chaleur, sur le corps en verre constituant le tube à décharge. En ce qui concerne la mise en route du processus de réglage il est avantageux que le tube à décharge soit porté à une température supérieure à la normale et que le réglage de fréquence proprement dit soit mis en route par refroidissement du tube à décharge. L'invention est expliquée plus en détail ciwdessous à l'aide d'un exemple de réalisation illustré au dessin annexé. La fig. 1 est une coupe longitudinale d'un laser à miroirs intérieurs suivant l'invention. Comme représenté à la fig. unique, il se trouve dans un cylindre en verre extérieur 1, fermé à see extrémités par des miroirs 3 placés dans des cuvettes polies 2, un tube capillaire 4 porté par un tube de retenue 5. Une cathode de forte étendue 6 et une anode 7 complètent la construction. Le cylindre extérieur en verre est muni d'une gaine chauf- fante constituée par un enroulement bifilaire 8. Grâce à un mastic conducteur de la chaleur il existe entre le cylindre en verre et la gaine chauffante un bon contact thermique. L'enrou- lement chauffant est bifilaire afin d'annuler l'influence perturbatrice de champs magnétiques. En cas de mise en service le tube à décharge est d'abord porté à une température déter- minée supérieure â la normale. Cela se réalise automatiquement au moyen d'un circuit à retard agissant an fonction de la températiure. Pendant ce temps le réglage de la fréquence est hors d'action. A l'issue du chauffage préalable le résonateur du laser se refroidit jusqu'à ce que, au moment où un écart de réglage se produit, la stabilisation automatique de la fréquence se met en route. Le circuit de réglage utilisé est un régulateur à deux niveaux. En adoptant pour le laser une température nominale appropriée, le réglage peut s'effectuer pratiquement sur toute la gamme des valeurs de température extérieure normalement rencontrées. La constante de temps du réglage est très faible ; en cas de découplage d'une seule composante de polarisation les variations de puissance optique du laser sont inférieures à 2 %. R E V E N D I C A T I O N S 1 - Dispositif pour la stabilisation thermique d'un laser à miroirs intérieurs présentant deux modes, fixes dans l'espace t perpendiculaires l'un & l'autre, dont la différence d'amplitude produit un signal de correction pour le réglage de la fréquence, caractérisé en ce que, afin de permettre de faire varier par voie thermique la longueur du tube à décharge, un enroulement chauffant bifilaire relié à un circuit de réglage électronique est appliqué, au moyen d'un mastic bon conducteur de la chaleur, sur le corps en verre constituant le tube & BR 2 - Procédé pour la stabilisation thermique d'un laser à miroirs intérieurs suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le tube à décharge est porté à une température supérieure & la normale et en ce que le réglage de fréquence proprement dit est mis en route par refroidissement du tube à décharge.