532 ve 1064 nm dalga boylarında optik frekans standardının oluşturulması ve endüstriyel uygulamaları

Abstract

ÖZET Bir katı hal lazeri olan çift dalga boyu çıkışlı (532 nm ve 1064 nm) Nd:YAG lazerinin, 532 nm dalga boylu lazer ışığı demeti ile iyot molekülleri arasındaki etkileşimi sağlanarak lazer frekans kararlılığının arttırılması amaçlanmaktadır. İki adet Nd:YAG lazerinin frekanslarının h moleküllerinin enerji geçişlerine kilitlenmesi ile gerçekleştirilmiştir. Bu standartların kurulmasında 532 nm dalgaboyuna, 50 mW çıkış gücüne sahip Nd:YAG lazerler kullanılmıştır. Lazer frekans kilitlenmesinde rezonatör dışında h küveti kullanılmıştır. Her iki lazerin frekansı h moleküllerinin enerji geçişlerine ayarlanmış ve küvetlerden lazer-molekül etkileşimi sonucunda oluşan flüoresans gözlenmiştir. 532 nm dalga boylu her iki Nd:YAG lazerlerinin frekansı, PZT ve elektronik servo sistem kullanılarak iyot moleküllerinin soğurum spektrumu aralığında değiştirilerek ve iyot moleküllerinin lazer ışın demetiyle etkileşmesi sonucunda gözlenen rezonans soğurum sinyallerinin 3. türevleri elde edilmiştir. h küvetlerinin sıcaklık kontrol sistemi yapılmıştır ve gerekli ayarların yapılması ile, -15°C ile +15°C sıcaklık değeri aralığında 4 raK küvet sıcaklık değişimi elde edilmiştir. Nd:YAG/l2 lazerlerinin frekansları h soğurum spektrumunun üçüncü türev sinyallerinin kullanımıyla h moleküllerinin enerji geçişlerine 7000 saniye ortalama zaman aralığında 3x10` 3 kararlılıkla kilitlenmiştir. Bu kapsamda, lazer frekansının iyot moleküllerinin enerji geçişlerine kilitlenmesi ile optik frekans standardının oluşturulması sağlanmıştır.

SUMMARYIn this experimental work, developing the wavelength standard at 532 nm wavelength is realized by locking of two Nd:YAG laser frequencies to the energy transitions of la molecules. in the establishment of these optical frequency standards, the lasers with the wavelength of 532 nm and with the output power of 50 mW have been used. in the locking process of laser frequency, outside the resonator, /ı cells have been used. The frequencies of each of the two lasers are tuned to the energy transition of /ı molecules and flouresans signals are observed at the result of the interaction of laser and molecules in the cells. The frequencies of two Nd:YAG lasers are changed in the range of absorption spectrum of the la molecules by using servo system. So, the 3rd derivation of the resonance absorption signals have been obtained by the affection of the iodine molecules with the laser beam. The temperature controlling system has been produced and 4 mK temperature variation of the celi has obtained in the temperature range of -15°C and +15°C. The two NdrYAG lasers have been locked to the iodine molecular transitions with a stability of.3xlO`13 in an average time of 7000 second by using the third derivation signals of la absorption spectrum. in this case, we have obtained an optical frequency standard at wavelength of 532 nm and 1064 nm.