Исследование и разработка частотно-стабилизированных лазеров для прецизионных измерений тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.27.02, доктор технических наук Чуляева, Елена Георгиевна

• Чуляева, Елена Георгиевна
• доктор технических наук
• 2005

Оглавление диссертации доктор технических наук Чуляева, Елена Георгиевна

ВВЕДЕНИЕ.

Глава1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ.

1.1. Классификация методов стабилизации.

1.2. Стабилизация частоты в одночастотном режиме работы лазера.

1.2.1. Лазеры со стабилизацией частоты по провалу Лэмба.

1.2.2. Лазеры со стабилизацией частоты по внешней ячейке поглощения.

1.3. Стабилизация в двухчастотном режиме работы.

1.3.1. Лазеры со стабилизацией частоты по равенству интенсивностей двух ортогонально поляризованных мод.

1.3.2. Лазеры, стабилизированные путем использования эффекта Зеемана в продольном магнитном поле.

1.3.3. Лазер с фазоанизотропным резонатором.

1.4. Анализ методов измерения длины волны, воспроизводимости и стабильности частоты.

1.5. Применение частотно-стабилизированных лазеров в лазерном интерферометре перемещений.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование и разработка частотно-стабилизированных лазеров для прецизионных измерений»

Повышение качества продукции неразрывно связано с обеспечением единства и точности измерений и средств контроля. Широкие перспективы в этом направлении открывает применение лазерных методов неразрушающего контроля в лазерных измерительных системах.

Так, применение лазерных интерферометров в микроэлектронике при изготовлении фотошаблонов позволяет получить разрешение до 0,3 мкм и изготавливать БИС (большие интегральные схемы) и СБИС (сверхбольшие интегральные схемы) с минимальными размерами элементов топологии до 0.1 мкм и менее, допускает сопряжение с цифровыми устройствами обработки измерительной информации и осуществление автоматизации контроля.

Параметры лазеров, входящих в состав измерительных интерферометров, радикальным образом влияют на точностные характеристики устройств - средств измерения. Такие лазеры, согласно ГОСТ 24453-80, могут быть выделены в особый класс излучателей метрологического назначения -измерительные лазеры, т.е. источники оптического излучения с нормированными метрологическими характеристиками. Они должны быть аттестованы по длине волны в соответствие с международными рекомендациями. Однако, отсутствие общего метрологического обеспечения (на момент написания диссертации) производства измерительных лазеров, необходимого для аттестации лазеров по длине волны, сдерживает широкое внедрение лазеров в народное хозяйство.

На настоящий момент проведены работы по созданию метрологического обеспечения промышленного производства лазеров, предназначенных для измерений. С целью обеспечения единства измерений была создана единая поверочная схема ГОСТ 8.101-80 [1,2] для средств измерений длин волн в диапазоне 0.186-50мкм. Указанный ГОСТ 8.101-80 имеет ветвь поверочной схемы для передачи размера единицы длины волны лазерам - рабочим средствам измерения, входящим в лазерные измерители перемещений в качестве источника излучения. В соответствии с поверочной схемой рабочим эталоном для узкой области спектроскопии является лазер, стабилизированный по насыщенному поглощению в иоде. В качестве образцовых и рабочих средств измерения поверочная схема предусматривает частотно-стабилизированные лазеры.

Гелий-неоновый лазер, излучающий на длине волны 0,63 мкм, принадлежит к наиболее часто применяемым в интерферометрии газовым лазерам; этот лазер удобен при проведении измерений, так как позволяет получить наиболее высокие значения стабильности частоты лазерного излучения. Нестабильность частоты даже нестабилизированного гелий-неонового лазера составляет 3x10"6, тогда как полупроводникового 10"*. Наилучшие достигнутые значения нестабильности частоты для твердотельного лазера с диодной накачкой не лучше, чем ЗхЮ-7 [3], полупроводникового 10"4, тогда как в гелий-неоновом стабилизированном лазере типичная нестабильность оптической частоты 1x10-8.

Относительно низкая мощность лазерного излучения достаточна для многих применений лазера. К числу других преимуществ лазера относится то, что гелий-неоновый лазер имеет несложную конструкцию. В нем выделяется небольшая мощность, легко рассеиваемая естественным путем. Давление в лазере остается стабильным в течение срока службы, что существенно для обеспечения воспроизводимости длины волны лазерного излучения. Для лазеров, применяемых в интерферометрах, такие требования, как простота конструкции, высокая надежность, воспроизводимость длины волны лазерного излучения от образца к образцу и от включения к включению являются основными. Кроме того, динамично развивающийся рынок постоянно предъявляет все более высокие требования не только к стабильности оптической частоты, но и к другим частотным характеристикам лазера, таким, как стабильность разностной частоты и «чистота» импульса опорного сигнала, повышенное значение разностной частоты (для двухчастотных стабилизированных лазеров). Именно на этом пути (создание двухчастотных стабилизированных лазеров с повышенной разностной частотой) открываются перспективы создания быстродействующих измерительных систем на их основе и, соответственно, повышение производительности технологического оборудования для микроэлектроники.

Диссертационная работа посвящена важной научной проблеме - созданию нового класса приборов - измерительных лазеров и исследованию характеристик лазерного излучения частотно-стабилизированных лазеров. Именно восполнение неиспользованных к началу работы возможностей в части создания новых по техническим характеристикам, в первую очередь, метрологическим, лазеров, выдвинуло эту проблему. Разработка системного подхода и новых конструкций при создании частотно-стабилизированных измерительных лазеров, а также модернизация существующих конструкций являлись актуальными задачами.

Реализация поставленной проблемы вызвана необходимостью решения широкого круга задач, в ходе решения которых были разработаны новые элементы конструкции лазеров, новые методы стабилизации, новые активные среды, в том числе, защищенные авторскими свидетельствами и патентами, и разработаны методы инженерного расчета параметров конструкций и составных частей частотно-стабилизированных лазеров. В рамках работы выполнены теоретические и экспериментальные исследования лазеров с внутренними зеркалами и лазеров с ячейками поглощения. В диссертационной работе решены следующие важные народно-хозяйственные и научно-технические задачи метрологического обеспечения производства измерительных лазеров:

1-создана поверочная установка для измерения длины волны и нестабильности частоты лазерного излучения; 2 - разработаны методики измерения длины волны лазерного излучения; 3 - разработаны нормативные документы (ОСТ, ГОСТ, ТУ), 4 - решен ряд конструкторских вопросов: снижение влияния обратного отражения, снижение уровня шумов в лазерном излучении, получение повышенной разностной частоты без заметного снижения мощности лазерного излучения.

Решение научно-технической проблемы - создание новых типов частотно- стабилизированных лазеров, а также установки для измерения частотных характеристик этих лазеров потребовало глубоких теоретических экспериментальных исследований, постановки большого количества научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ.

Научные исследования, определившие содержание работы, проводились в соответствие с планами научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ Министерства электронной промышленности СССР, а в последние годы для решения насущных проблем в ряде отраслей промышленности России, прежде всего в микроэлектроние.

Материалы диссертационной работы докладывались на 18 отраслевых, межотраслевых, Всесоюзных и международных конференциях. Результаты диссертационной работы использованы в 7 научно- исследовательских и опытно-конструкторских работах; по полученным в диссертации результатам осуществлено более 60 публикаций, в том числе получено 16 авторских свидетельств и патентов.

Метрологическая установка и приборы, разработанные и модернизированные автором диссертации, на протяжении многих лет использовались и используются для измерения метрологических характеристик в лазерах (JIT-149-1, ЛГН-302, ЛГН-212-М.) Результаты диссертационных исследований были использованы при создании и модернизации приборов ЛГ-149, JITH-303, и ряда других частотно-стабилизированных лазеров.

Разработанный прибор ЛГ—149—1 демонстрировался на ВДНХ СССР и был награжден серебряной медалью, а также аттестован, как изделие высшей категории качества.

Крупную научно-техническую проблему

- создание класса лазеров для прецизионных измерений, удалось решить благодаря проведенным исследованиям и выявлению ряда закономерностей, основные из которых сформулированы в виде научных положений, выносимых на защиту.

Научная новизна

1. Предложен принцип формирования пучка лазерного излучения внутри резонатора одночастотного лазера, стабилизированного по внешней неоновой ячейке поглощения, основанный на использовании самоцентрирующихся зеркал, позволяющих улучшить характеристики выходного лазерного излучения и создать ОСИ 1-го разряда.

2. Теоретически обоснованы критерии оценки параметров системы управления лазерным излучением с внешней ячейкой поглощения, необходимые и достаточные для ОСИ 1-го разряда и рабочих средств измерения.

3. Для отработки критериев качества выпускаемых лазеров предложены методы автокорреляционного анализа, позволяющие выявить шумы в лазерном излучении и определить частотные характеристики лазера; создана необходимая специальная аппаратура.

4. Для двухчастотных лазеров предложен способ формирования фазоа-низотропных зеркал с использованием зеркал с гофром или наведенной магнитным полем в зеркале фазовой анизотропией.

5. Улучшены эксплуатационные характеристики гелий-неонового лазера за счёт устранения стратовых колебаний в плазме разрядного промежутка путём повышения содержания кислорода в активной среде, что улучшило чистоту фронта импульса опорного сигнала и повысило дискретность отсчета в измерительной системе.

6. Показано, что определенная ориентация отражающих элементов в сочетании с активным элементом с устойчивыми поляризационными характеристиками, полученными за счет подбора активной среды, снижает негативную роль обратных отражений в измерительной системе.

Достоверность и обоснованность основных результатов подтверждаются экспериментальными исследованиями, промышленным выпуском разработанных в диссертации приборов и эксплуатацией созданной установки для измерения параметров приборов.

Практическая значимость работы

Создан новый класс частотно-стабилизированных лазеров - рабочих средств измерений, применяемых в лазерных интерферометрах в составе технологических установок и контрольно-измерительного оборудования.

Разработана, аттестована и эксплуатируется измерительная установка для измерения длины волны и нестабильности частоты частотно-стабилизированных лазеров.

Предложен метод инженерного расчета характеристик частотно-стабилизированного лазера, обеспечивающий учёт совокупности дестабилизирующих факторов.

Технические решения, используемые при разработке лазеров, внедрены в НПО «Полярон» (г. Львов) и в ОАО «Плазма» (г. Рязань).

Основные положения и результаты, выносимые на защиту

1. Конструктивно-технологические принципы, положенные в основу созданных лазеров - рабочих средств измерения, позволяют получить заданное номинальное значение длины волны лазерного излучения с погрешностью воспроизведения не более IxIOAikm.

2.Разнесение частоты пульсаций тока разряда и рабочей частоты системы АПЧ (разностной частоты в двухчастотном лазере) на 10-20 %, повышает в несколько раз стабильность длины волны и фронт импульса опорного сигнала разностной частоты излучения во временной области

3. Плазменные колебания (страты) практически полностью устраняются при добавлении кислорода в активную газовую среду в количестве 0,01 -ОД % от общего давления смеси, что повышает разрешающую способность измерительных систем за счет повышения стабильности положения импульса опорного сигнала двухчастотного лазера во временной области в несколько раз (не менее чем в 2 раза).

4. Разностная частота в двухчастотных стабилизированных лазерах с внутренними зеркалами повышается не менее чем в 1,5 раза за счет использования фазоанизотропных зеркал (выполненных с различным коэффициентом преломления для ортогональных поляризаций) либо нанесением гофра на поверхность зеркала либо наведения фазовой анизотропии наложением магнитного поля.

5. Негативное влияние обратных отражений существенно (на порядок) снижается за счет использования активных элементов с устойчивыми поляризационными характеристиками и определенной ориентации конструктивных узлов лазера.

6. Новый подход в определении стабильности оптической частоты и дестабилизирующих факторов осуществляется за счет определения частотных характеристик лазерного излучения во временной области с помощью автокорреляционных функций и предложенной схемы оптического гетероди-нирования. При этом дрейф и гармонические составляющие спектра излучения на фоне случайных шумов однозначно определяются смежными выборками частоты биений.

Личный вклад автора

Диссертация написана по материалам исследований, выполненных лично автором, при его непосредственном участии или под его научным руководством. Автором выполнены исследования, определившие защищаемые положения и методики. Соавторство относится, в основном, к практической реализации и выполнению части экспериментальных исследований.

Апробация работы

Основные результаты работы докладывались и обсуждались на всесо-юзн. межвуз. научн.-техн. конференции "Применение ОКГ в приборостроении, машиностроении и медицинской технике" 24-27 февраля 1976 г.; 1 межотраслевой научно-техн. конференции. Рязань, 1980; всесоюзн. научн-техн. конференции «Метрологические проблемы в микроэлектронике». Москва, 1981; всесоюзн. научн.-техн.конференции «Применение лазеров в науке и технике». Ленинград, 1980; всесоюзн. на-учн-техн. конференции "Метрологическое обеспечение частотных и спектральных характеристик излучения лазеров." Харьков, 1982; У1 всесоюзной конференции «Оптика лазеров». Ленинград, 1990; International Workshop on New Approaches to Hi-Tech Materials. St. Petersburg, Russia, 1997; International Workshop on New Approaches to Hi-Tech Materials. St. Petersburg, Russia, 1998; IX конференции по физике газового разряда. Рязань, 1998; Third International Workshop on New Approaches to Hi-Tech Materials: (NTDCS-99). St. Petersburg, Russia, 1999; X конференции по физике газового разряда. Рязань, 2000; Seventh International Conference on: Laser and Laser-Information Technologies, Proceedings of Spie. Suzdal, Russia, 2001; конференции «Лазеры для медицины, биологии и экологии». Санкт-Петербург. 27-28 ноября 2002 г.; конференции «Лазеры. Измерения. Информация». Санкт-Петербург. 5-6 июня 2002 г.; XI конференции по физике газового разряда. Рязань, 2002; конференции «Лазеры. Измерения. Информация». Санкт-Петербург. 5-6 июня 2005 г.

Структура и объем диссертации.

Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения, списка цитируемой литературы и приложений. Материал изложен на 247 страницах, включает 73 рисунка, 8 таблиц и список литературы из 150 наименования.

Заключение диссертации по теме «Вакуумная и плазменная электроника», Чуляева, Елена Георгиевна

6.5. Выводы

1 .Показано, что определенная ориентация отражающих элементов в сочетании с активным элементом с устойчивыми поляризационными характеристиками , снижает негативную роль обратных отражений в измерительной системе.

2. Конструктивно-технологические принципы, положенные в основу созданных лазеров - рабочих средств измерения, позволяют получить заданное номинальное значение длины волны лазерного излучения с погрешностью воспроизведения не более ±1x10 мкм.

3. Впервые определено номинальное значение длины волны лазерного излучения и погрешность ее воспроизведения для промышленно выпускаемых лазеров.

4. Для лазеров типа ЛГН-302 номинальное значение длины волны лазерного излучения и значение воспроизведения длины волны излучения лазера от образца к образцу составляют 0.6329909443 - 0.63299117,1х10*7.

5. Для лазеров типа ЛГН-212-1 и его модификаций номинальное значение длины волны лазерного излучения и значение воспроизведения длины волны излучения лазера от образца к образцу составляют 0.63299133 -0.632899143, ±10"8.

6. На базе проведенных исследований разработан лазер - образцовое средство измерения 1-го разряда, представлявшее собой часть поверочной схемы ГОСТ 8.101 - 80. С помощью этого лазера были аттестованы по длине волны лазеры ЛГ-149-1 и ЛГ-32, ЛГ-159 [123]

7. Впервые определена длина волны лазерного излучения лазера с повышенной разностной частотой в диапазоне 0.63299135 - 0.63299137 и погрешностью воспроизведения ±1X10 , что обеспечивается конструкцией и наполнением активного элемента.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основные итоги диссертационной работы состоят в создании и исследовании частотно-стабилизированных лазеров, в том числе с повышенной разностной частотой, и решении крупной научной проблемы, имеющей важное народно-хозяйственное значение - создание комплекса метрологического обеспечения выпуска частотно-стабилизированных лазеров, а также методов и средств измерения их характеристик, освоение их в производстве. Научная ценность диссертации состоит в том, что:

- созданы новые частотно-стабилизированные лазеры - средства измерения длины волны лазерного излучения, предназначенные для промышленных установок,

- предложены и развиты инженерные методы расчета частотно-стабилизированных He-Ne лазеров метрологического назначения;

- обоснованы и реализованы методы улучшения характеристик частотно-стабилизированных лазеров, исследованы процессы стабилизации частоты излучения под воздействием внешних и внутренних дестабилизирующих факторов;

Практическая ценность работы заключается:

- в разработке метрологического обеспечения выпуска лазеров-средств измерений и калибровки частотно-стабилизированных лазеров, позволяющих существенно повысить их надежность и стабильность частоты He-Ne лазеров, работоспособность которых подтверждена теоретическими и экспериментальными исследованиями, защищена публикациями, в том числе авторскими свидетельствами и патентами;

- в разработке частотно-стабилизированных He-Ne лазеров- рабочих средств измерения метрологического назначения, в том числе с повышенной разностной частотой.

- во внедрении в аппаратуру ряда типов частотно-стабилизированных лазеров, что позволило от их использования получить существенные технические и экономические результаты. Основные результаты диссертационной работы более детально могут быть сформулированы следующим образом:

1. Создан новый ряд приборов - частотно-стабилизированных лазеров для прецизионных измерений, стабилизированных как по внешней неоновой ячейке поглощения, так и по равенству интенсивностей ортогонально поляризованных мод. Решена крупная научно-техничекая проблема, имеющая важное народно-хозяйсивенное значение: созданы промышленные лазеры -рабочие средства измерения, освоено их промышленное производство

2. Впервые сконструированы двухчастотные лазеры с повышенной разностной частотой на основе фазоанизотропных зеркал, конструктивные решения которых защищены авторскими свидетельствами и патентами. Показано влияние аксиального и неаксиального магнитного поля на номинальное значение разностной частоты. Выработаны требования к конструкции излучателей, оптических дискриминаторов и систем АПЧ, что позволяет осуществлять оптимальное проектирование частотно-стабилизированных лазеров.

4. Предложен и реализован метод исследования нестабильности оптической частоты лазерного излучения в частотной области путем обработки сигнала во временной области с использованием разработанной схемы оптического гетеродинирования.

5.Исследованы поляризационно-частотные свойства активных элементов с внутренними зеркалами, показано, что изменение добротности резонатора и наполнение могут обеспечить требуемые характеристики.

6.Разработаны лазеры метрологического назначения, стабилизированные методом как терморегулирования длины резонатора, так и другими методами в которых применены проведеные исследования их характеристик в реальных условиях эксплуатации при использовании их в научных исследованиях и промышленности.

7.Разработан универсальный подход к проектированию частотно- стабилизированных лазеров предназначенных для метрологических целей.

Список литературы диссертационного исследования доктор технических наук Чуляева, Елена Георгиевна, 2005 год

1. Государственный специальный эталон и общесоюзная поверочная схема для средств измерений длин волн в диапазоне от 0.186 до 30 мкм для спектроскопии. ГОСТ 8.101-80 . М., 1980.

2. Государственная поверочная схема для средств измерения длины в диапазоне 1x10-6 50 м и длин волн в диапазоне 0.2 - 50 мкм. МИ 2060-90 . М. 1991г. (Рекомендация).

3. Дьякова Ю.Г., Куратьев И.И., Мирошниченко Т.А. Твердотельные лазеры с накачкой лазерными диодами перспективные источники когерентного излучения.// Обзоры по электронной технике - М., ЦНИИ" Электроника" . 1989. Серия 11. Вып. 6 (1482). С. 72 .

4. Власов А.Н., Перебякин В.А., Привалов В.Е. Стабилизированные гелий-неоновые лазеры с внутренними зеркалами. // Обзоры по электронной технике М., ЦНИИ «Электроника». 1986 - Серия 11. Вып. 7 (1205).-50 с.

5. Привалов В.Е. Газоразрядные лазеры в измерительных комплексах. -Л.: Судостроение, 1989. 264 с.

6. Привалов В.Е. Газоразрядные лазеры в судовых измерительных комплексах. -Л.: Судостроение, 1977. 150 с.

7. Shimoda X. and Javan A. Stabilization of the He-Ne Laser on the atomic line center. // J. Appl. Phys.- 1965. Vol. 46. - P. 717-726.

8. Чеботаев В.П. Использование сверхузких резонансов в спектроскопии и для стабилизации частоты газовых лазеров. Квантовая электроника, 1978, т. 5, №9, с. 2004-2014.

9. Троицкий Ю.В. Оптимизация и сравнение характеристик оптических интерференционных дискриминаторов.// Квантовая электроника. -1978. Т. 5, №5, с. 1101-1106.

10. BodlayV. Frequenzstabilisirung des He-Ne Lasers mit einer ausseren Ne-absorptionsrohre im magnetischen Wechselfeld- Frequenz, 1969, 23, №3, s.92-94.

11. Cerez P. He-Ne Laser stabilized by saturated absorption in iodine at 612 nm. IEEE Trans. Instrum. and Meas., 1980, v.29, №4, p.352-354.

12. Пак П.Е., Привалов B.E., Фофанов А .Я. Гелий-неоновый лазер (0,63 мкм), стабилизированный без девиации частоты. Оптика и спектроскопия, 1981, т. 51, вып. 1, с. 10-12.

13. Ciddor Р.Е. and Duffy R.M. Two-mode frequency stabilized He-Ne (633 nm) lasers: studies of short and long-term stability. J. Phys. E: Sci. Instruments, 1983, v. 16, p. 1223-1227.

14. Капралов В.П., Булыгин A.C. Использование дисперсионных свойств среды лазера для стабилизации частоты его излучения. Оптика и спектроскопия, 1974, т. XXXVII, вып. 5, с. 993-994.

15. Басов Н.Г., Губин М.А., Никитин В.В., Проценко Е.Д. Двухмодовые газовые лазеры и их применение в спектроскопии и оптических стандартах частоты (обзор). Квантовая электроника, 1984, т. 11, № 6, с. 1084-1105.

16. Басов Н.Г. и др. Частотная стабилизация газового лазера с использованием эффекта взаимодействия мод. Письма в ЖТФ, 1972, т. 15, вып. 9, с. 525-529.

17. Басов Н.Г. и др. Стабилизация частоты кольцевого лазера. Письма в ЖТФ, 1972, т. 15, вып. 9, с. 525-529.

18. Борисовский С.П., ПоляковС.Ю., ХановВ.А., Чуляева Е.Г., Яковлев Ю.М. Частотно-стабилизированные лазеры для интерференционных измерений Обзоры по ЭТ, 1986, Cep.ll. Вып.4 (1182) ,М., ЦНИИ "Электроника".

19. Hiromitsu Ogasawara and Jiro Nishimura. Frequency stabilization of internalmirror He-Ne laser by a flowing-water method. Applied Optics, 1982, v.21, №7, p.l 156—1157.

20. Ciddor P.E. and Bruce C.F. Long-Term stability of a Termally-Stabilized He-Ne Laser. -Metrologia, 1981, v.17, p.17-18.

21. Yoshino T. Frequency stabilization of internal mirror He-Ne (□ = 633 nm) lasers using the polarization properties. Japanesse Journal of Applied Physics, 1980, v. 19, p. 2181.

22. Дьяконов М.И., Фридрихов C.A. Газовый лазер в магнитном поле // Успехи физич.наук. 1966. -т.90, вып.4, с.565 - 600.

23. Tomlinson W.J., Fork R.Z. Frequensy stabilisation of a gas laser // Apppl. Opt.- 1969. Vol.8, № 1.-P.121-129

24. Атутов C.H. Стабилизация гелий-неонового лазера с внутренними зеркалами в переменном магнитном поле //Автометрия. 1974. -№1. с.83 -85.

25. Burgwald G.M., Kruger W.B. An instant-on-laser for length measurument // Hewlett Pacrard J. -1970. -Vol.21, № 21. P.14-16.

26. Quenelle R.C., Wuez Z.J. A new microcomputer-controller laser dimensional measurument and analysing system // Hewlett Packard J. - 1983. Vol.34, №4.-P17-18.27. http:www//agilent.com.

27. Iwasaki Shigeo, Sakurai Toshio. A wavelength calibration of commercial wavelength stabilized He-Ne laser // Gyo buturi. -1980. -Vol.49, № 9., P.870-875.

28. В.Г.Гуделев, А.И.Клочко, В.М.Ясинский. Двухчастотный гелий-неоновый лазер во взаимноортогональных поперечных магнитных полях// Препринт №254. Минск 1981г.С.59.

29. Лейкин А.Я., Соловьев B.C., Ястерзон А.И. Установка для измерения стабильности и воспроизводимости частоты длины волны излучения лазера/ Труды метролог. Ин-ов СССР. Харьков, 1972, вып.7.

30. Wellegehausen В., Guttner A. Relative Frequensstabilitatsmessigungen an Einmoden lasern. Zeitschr. Fur Naturforschung, 1973, Bd 28a, №6.

31. Rewley W.R.G. Bidireetienal counting for the measurument of laser beat frequencies. J. of Phys. E. Scientific Instr., 1975, v.8, Printed in Great Britain.

32. Соловьев B.C., Фертик H.C., Шафоростов А.И. Измерение кратковременной нестабильности частоты лазеров путем фильтрации частотных шумов. Измерительная техника, 1979, №12, с.3035. http://www.neoark.co.jp.

33. Дубров М.Н,.Алешин В.А Высокоточные лазерные интерферометры в многокомпонентых измерительных системах. Журнал радиоэлектроники, 2000, № 10, с. 1-10.

34. ZMI-1000 Displacement measurement interferometer system, Проспект фирмы ZIGO, Международная выставка "Наука-93", Москва, ноябрь, 1993.

35. Smith P.W., Ganapathi S.K., Veillard D.H. Measurement of Head-Disk Spacing Using Laser Heterodyne Interferometry. 2. Simulation and Experiments, IEEE Transactions on Magnetics, 1993, Vol 29, Iss 6, pp 3912-3914.

36. Коронкевич В.П., Ханов B.A. Современные лазерные интерферометры, Новосибирск, "Наука", 1985,181с.

37. Ведерников В.М., Кирьянов В.П., Коронкевич В.П., Ленкова Г.А. Многофункциональный лазерный измеритель перемещений ИПЛ-10. В кн.: Лазерные интерферометры. Новосибирск: ИАиЭ СО АН СССР, 1978, с.10-41.

38. Борисовский С.П., Чуляева Е.Г., Яковлев Ю.М. Одночастотные газовые лазеры ЛГ-77 и ЛГ-149-1. -Приборы и техника эксперимента, 1982, №2, с.224.

39. Борисовский С.П., Чуляева Е.Г., Яковлев Ю.М. Одночастотные лазеры ЛГ-77 и ЛГ-149-1. Электронная промышленность, 1980, №10, с.46.

40. Калитеевский Н.И. Волновая оптика. М.: Наука, 1971.

41. Привалов В.Е., Чуляева Е.Г. Исследование воспроизводимости длины волны излучения гелий-неонового лазера с внешней неоновой ячейкой поглощения (0.63 мкм). Оптика и спектроскопия, 1984, т.57, вып.5, с. 909-912.

42. Козлов А.В., Чуляева Е.Г. Средство измерения длины волны и нестабильности частоты лазерного излучения: Тезисы Всесоюзн. Научн-техн. конференция «Применение лазеров в науке и технике». Л., 1980.С.59.

43. Левин В.Р.Теория случайных процессов и ее применение в радиотехнике. -М.: Сов.радио, 1974.

44. Rutman J. Characterization of Frequency: a Transfer Function Approach and its Application to Mesauruments via Filterung of Phase Noise. IEEE Trans on Instrum. and Meas. 1974, v.IM - 23, №1.

45. Rutman J., Sawage G. Measurument of Frequency Domains Via Filtering of Phase Noise. IEEE Trans on Instrum. and Meas. 1974, December, v.IM -23, № 4.

46. Катлер JI., Сирль С. Некоторые аспекты теории и измерений частотных флуктуаций стандартов частоты ТИИ ЭР, 1966, т.54, №2, с.41.

47. Аллен Д. Статистические характеристики атомных стандартов частоты. ТИИ ЭР, 1966, т.54, №2,с.132.

48. Романовский П.И. Ряды Фурье. М.: Наука,1973.

49. Паюров А.Я., Перебякин В.А., Чуляева Е.Г. Исследование спектра флуктуаций частоты излучения одночастотных стабилизированных лазеров Автометрия, 1982, №2 , с.95-97.

50. С.П.Борисовский, А.В.Козлов, П.С.Крылов, Л.Я.Маковеева, Е.Г.Чуляева Установка для исследования одночастотных стабилизированных лазеров. Автометрия, 1983, №6,с. 102-104

51. А.с. 880209 (СССР). Устройство для измерения нестабильности частоты излучения лазеров/ Л.С.Жаворонкова, А.Я.Паюров, Е.Г.Чуляева. -1981.

52. Борисовский С.П., Маковеева Л.Я., Чуляева Е.Г., Яковлев Ю.М.: . Метрологическое обеспечение измерений спектральных и частотных характеристик излучения лазеров . Тезисы докладовВсесоюзн. Научн-техн. конф. Харьков, 1982. - с.65.

53. А.с. 766 498 (СССР). Газовый лазер./ В.И.Гордеев, А.Я.Паюров, В.А.Перебякин, Е.Г.Чуляева -1980.

54. А. с. 797510 (СССР). Газовый лазер./ Г.Т. Тимошенко, А.К. Пушкарев, Е.Г.Чуляева -1980.

55. А. с. 345878 (СССР). Способ стабилизации газа ионных оптических квантовых генераторов./ В.Ф. Быковский, В.С.Кухмистров, Л.В.Соболева, Е.Г.Чуляева 1972.

56. Капралов В.П.,Привалов В.Е., Чуляева Е.Г. Исследование стабильности длины волны излучения лазера с внешней неоновой поглощающей ячейкой Квантовая электроника,1980, т.7.

57. Крылов П.С., Перебякин В.А., Привалов В.Е., Чуляева Е.Г. Отраслевое образцовое средство измерения длины волны излучения гелий-неоновых лазеров 1-го разряда Метрологическая служба в СССР, 1983, вып.З.

58. А.с. 495011. Одночастотный оптический квантовый генератор/ С.П.Борисовский, Е.П. Остапченко, Л.В.Теняева, Е.Г.Чуляева 1980.

59. Технический отчёт № 46/110-81. Per. № Ф09417/80021127, Рязань: НПО «Плазма», 1981 г. Разработка методики и аппаратуры аттестации одночастотных газовых лазеров// А.Н. Власов, А.В. Козлов, Л.С.Жаворонкова, Е.Г. Чуляева.

60. Пат.№1407 367 РФ МП К 4HOS/13 . Частотно-стабилизированный газовый лазер/Е.Г. Чуляева Опубл. 1992, Бюл.№32.

61. М.Борн, Э.Вольф Основы оптики. Изд-во «Наука», М., 1970

62. Привалов В.Е., Федотов М.А., Чуляева Е.Г. Влияние возмущений в активной среде на нестабильность разностной частоты излучения лазера. Оптика и спектроскопия, 2000, том 88, №1,с. 149-153.

63. Козлов А.В., Поляков С.Ю., Чуляева Е.Г. Новая система стабилизации двухчастотных лазеров: Метрологическое обеспечение измерений спектральных и частотных характеристик излучения лазеров. Тезисы докладов Всесоюзн. Научн.-техн. конф. Харьков, 1990.

64. Гончуков С.А,.Ермаченко В.М,.Косумова Р.Д,.Никитин В.В,.Проценко Е.Д He-Ne лазер на 2. = 0.63 мкм в режиме генерации двух ортогонально-поляризованных мод- Квантовая радиофизика, Препринт №31, ФИАН имЛебедева, М., 1981. С.36.

65. Гуделев В.Г.,.Ясинский В.М Двухчастотный гелий-неоновый лазер в поперечном магнитном поле Квантовая электроника, 1982, т.9, №7, с.1420—1428.

66. Ferguson J.B. Morris R.H. Singlt mode collapse in 6328 A He-Ne lasers // Appl.Opt. 1980. - Vol.19, №18. - P. - 442 -450.

67. Новиков M.A., Тертышник А.Д.Оптические резонаторы с анизотропными элементами . Изв.вузов РадиофизикаД976,т.19, №3, с.364-372

68. А. с. 1535307 Двухчастотный газовый лазер/ А.Н. Власов, С.Ю. Поляков, Г.Т. Тимошенко, И.С. Чуляев, Е.Г. Чуляева 1988 г.

69. А.с. 2639375. Двухчастотный стабилизированный газовый лазер /В.Н. Бельтюгов, С.Ю.Поляков, С.Г.Проценко, Ю.В.Троицкий, Е.Г.Чуляева -1990.

70. А.с. 1572370. Частотно-стабилизированный газовый лазер/ Н.Н.Павлова, С.Ю.Поляков, И.С.Чуляев, Е.Г.Чуляева 1990.

71. А.с. 1637622. Двухчастотный стабилизированный газовый лазер / С.Б.Полушкина, С.Ю.Поляков, Е.Г.Чуляева 1990.

72. А.с. 1403942.Двухчастотный стабилизированный лазер/ С.Ю.Поляков, И.С.Чуляев, Е.Г.Чуляева 1988.

73. Appl.Physics Letters, 1983, v.42, №6 p.492-496.

74. A.c. 1452421. Способ стабилизации частоты излучения / В.Г.Гуделев, С.Ю.Поляков, И.С.Чуляев, Е.Г.Чуляева, В.МЛсинский. 1988.

75. Дьяконов М. Е. К теории газового лазера в слабом продольном магнитном поле. ЖТФ, 1965, т. 49, вып. 4., с 1169 - 1179.

76. Войтович А. П. Магнитооптика газовых лазеров Минск, Наука и техника, 1984.С.208.

77. Фриш. С.Э. Оптические спектры атомов М.: Физ.-мат. лит-ра., 1963.

78. Беннет В. Эффект образования провалов на линиях лазера на смеси гелий-неона вып. Лазеры, под ред. Жаботинского М. Е., 1963.

79. АрефьевА.С., Кондрахин А.А., Чуляева Е.Г. Исследование поляризаци-онно-частотных характеристик газового лазера в измерительных системах. Вестник РГРТА, 2003, Вып.11. Рязань, с. 88-90.

80. АрефьевАС., Кондрахин А.А., Чуляева Е.Г. Исследование поляризаци-онно-частотных характеристик газового лазера в измерительных системах. Известия Академии Наук, 2003, сер.Физическая, том 67, №9,с. 1266-1269

81. Арефьев А.С., Кондрахин А.А., Чуляева Е.Г. Исследование поляриза-ционно-частотных характеристик газового лазера в измерительных системах. Тезисы докладов конференции «Лазеры, измерения, информация—2002», Санкт-Петербург, 5-6 июня 2002 г.

82. Пат. №2239266 РФ МП К 4HOS/13 . Двухчастотный стабилизированный лазер/ С.П.Борисовский, А.А.Кондрахин, Е.Г. Чуляева , приоритет 2003г.

83. Арефьев А.С., Федотов М.А., Чуляева Е.Г. Влияние поверхности катода на переходные от таунсендовского разряда к тлеющему характеристики тока разряда: Тезисы докладов, часть 1. X конференция по физике газового разряда. Рязань.2000.С.73.

84. Fedotov М.А., Chulaeva E.G. Laser tube for frequency-stabilized laser. -International Workshopon New Approaches to Hi-Tech 98 Nondestructive Testingand Computer Stimulations in Science and Engineerring , Preprints Program 8-12 Iune 1998, A17.

85. Haeringen.l.W.Van. Polarisation Properties of a Single-Mode Operating Gas Laser in a Small Axial Magnetic Field Physical Review, v. 158, №2. p.256 - 272.

86. Lenstra D. On the theory polarization effects in gas lasers. Phisics Report, 1980, v.59,№3, p.301 -373.

87. Собельман И.И. Введение в теорию атомных спектров. М.: Изд-во физ.-мат. литературы, 1963.

88. Вайнштейн Л.А., Собельман И.И., Юков Ю.А. Возбуждение атомов и уширение спектральных линий. М.: Наука, 1979.

89. Им Тхек-де,.Казанцев В.П., Раутиан С.Г. и др. О сдвиге линии с X = 0.63 мкм неона из-за столкновений с атомами собственного газа и с электронами разряда. Квантовая электроника,1974,т. 1, вып.2, с.416.

90. Mager F.J. Stark effect produced frequency shifts in the helium-neon laser. IEEE Quantum Electron, 1967, v.QE - 3, № 12, p.690.

91. Bloom A.L., Wringt D.D. Pressure Shifts in a stabilized single wavelength He-Ne laser. Appl. Opt., 1966, v.5, № 10, p. 1528-1532 .

92. Калинин H.А., Латышева Е.И., Ефремов Ю.П. Оптика и спектроскопия, 1970, т.29, вып.5, с.1020-1021.

93. Чуляева Е.Г. Разработка и исследование газового лазера со стабилизацией длины волны по поглощению в неоне// Диссертация на соискание учёной степени кандидата технических наук. Рязань: НПО «Плазма», 1982,198 с.

94. Им Тхек-де, АЛ.Казанцев, С.Г.Раутиан и др. Влияние столкновений на спектр нелинейного поглощения для перехода 3S2-2P4 неона. Квантовая электроника, 1976, т.З, вып.2, с.530

95. Михненко Г.А., Проценко Е.Д., Седой Е.А. Исследование сдвигов линии на 0.63 мкм в He-Ne лазере с поглощающей ячейкой. Оптика и спектроскопия, 1972, т.ХХХП, вып.4.

96. Грановский В.Л. Электрический ток в газе. М., 1971.

97. Sosnowski Т.Р., Jonson W.B. Frequency Shifts of the Lamb Dip Minimum in the Helium- Neon Laser. IEEE Quantum Electron. 1969 March, v.QE -5, № 3.

98. A.c. 345878 (CCCP0 Способ стабилизации давления рабочего газа в ионных оптических квантовых генераторах/ В.Ф.Быковский, В.С.Кухмистров, Л.В.Соболева, Е.Г.Чуляева .1970.

99. А.с. 511777 (СССР). Газовый оптический квантовый генератор/ Д.П.Бельский, В.М.Гримблатов, Е.П.Остапченко, Е.Г.Чуляева. 1975.

100. Привалов В.Е., Чуляева Е.Г. Влияние геометрии активного элемента на параметры излучения газоразрядных лазеров. Оптика и спектроскопия, 1984, т.57, вып.6, с.1056 - 1059.

101. Александров JI.C., Перебякин В.А, Степанов В.А, Чиркин М.А.Неустойчивости плазмы разряда и флюктуации излучения гелий-неоновых лазеров. Обзоры по электронной технике. 1990. Cep.l 1 .Лазерная техника и оптоэлектроника.Вып.З (1537).

102. Смирнов Б.Н. Физика слабоионизованного газа. М.: Наука, 1978,с.353

103. Бочкова O.K., Шрейдер Е.Г.Спектральный анализ газовых смесей. М.: Физматгиз, 1963.

104. Федотов М.А, Чуляева Е.Г.Влияние примеси кислорода на газовый разряд в гелий-неоновом лазере Петербургский журнал электроники. 1999. №2.с.51-53.

105. Арефьев А.С., Федотов М.А., Чуляева Е.Г. Влияние примеси кислорода на пороговые токи возникновения страт в активной среде гелий-неонового лазера. Вестник РГРТА. 1999. Вып.6. с.74-77

106. Арефьев А.С., Борисовский С.П., Кондрахин А.А., Чуляева Е.Г. Стабильная генерация в частотно-стабилизированном гелий-неоновом лазере. Вестник РГРТА, 2004, вып. 14, Рязань, стр80-83.

107. Арефьев А.С., Федотов М.А., Чуляева Е.Г. Влияние примеси кислорода на частотные характеристики газового разряда в гелий-неоновом лазере. Известия РАН. Серия физическая. 2000, том 64, №7.с. 1275-1281.

108. Федотов М.А., Чуляева Е.Г. Влияние примеси кислорода на газовый разряд в гелий-неоновом лазере. Петербургский журнал электроники, 1999,№2, с.51-53.

109. Арефьев А.С., Федотов М.А., Чуляева Е.Г. Влияние примеси кислорода на частотные характеристики газового разряда в гелий-неоновом лазере. Известия Академии наук Сер.Физическая., т.64,№7, с. 1275-1281.

110. УЛэмб Теория оптических мазеров в кн. Квантовая оптика и квантовая радиофизика. Изд-во «Мир». 1965. С.452.

111. Гуделев В. Г. и др. Влияние шума на проявления поляризационной динамики анизотропного газового лазера.// Квантовая электроника 1997 Т.24. -№1 - С.5-10.

112. Привалов В.Е. Исследование спектра колебаний в разрядном промежутке He-Ne лазера. ЖТФ, 1971, т.41, с.1682

113. Привалов В.Е. Колебания в разряде газового лазера. Квантовая электроника, 1977, т.4, с.2085.

114. Салогуб В.П. Автореферат канд. диссертации Лен. политехи. Ин-т им. М.И.Калинина, 1978.

115. Багаев С.Н., Василенко А.С., Гальдорт В.Г. и др. He-Ne лазер на □ = 3.39 мкм с шириной линии излучения 7 Гц Квантовая электроника, 1977, т.44, №5, с.1163.

116. Мельников Н.А., Привалов В.Е., Фофанов А.Я. Экспериментальное исследование He-Ne лазеров, стабилизированных по насыщенному поглощению в иоде. Оптика и спектроскопия, 1981, т.42, вып.4, с.747.

117. Arrathoon R. Positive column population calculationa for the evamation of dispersive effects in He-Ne lasers. J. Appl. Phys., 1969, v.40, №7, p.2875.

118. Мельников JI.А., Тучин В.В. Некоторые особенности диагностики плазмы, размещенной внутри резонатора газового лазера. Оптика и спектроскопия, 1977,т.42, вып.З, с.431.

119. ТуЧин В.В., Акчурин Г.Г. Модуляция интенсивности излучения He-Ne лазера возмущениями тока разряда. Квантовая электроника, 1975, т.2, №6, с. 1253.

120. Привалов В.Е. Разработка и создание лазера метрологического назначения. Метрология и точные измерения, 1979, №1, с.14.

121. Миронов А.В., Привалов В.Е., Чуляева Е.Г. Исследование влияния возмущений в активной среде на нестабильность частоты излучения стабилизированного лазера с внешней неоновой поглощающей ячейкой- Оптика и спектроскопия, 1982, т.52, вып.5, с.904-908.

122. Власов А.Н., Привалов В.Е., Чуляева Е.Г. Влияние модуляции тока разряда на нестабильность частоты стабилизированного гелий-неонового лазера с внешней ячейкой поглощения Оптика и спектроскопия, 1994, Т.76, вып. 4, с. 677-680.

123. Привалов В.Е., Федотов М.А., Чуляева Е.Г. Влияние возмущений в активной среде на нестабильность разностной частоты излучения лазера. Оптика и спектроскопия, 2000, т.88,вып.1, с.149-153.

124. Fedotov М.А., Chulaeva E.G. Laser tube for frequency-stabilized laser. -International Workshopon New Approaches to Hi-Tech 98 Nondestructive Testingand Computer Stimulations in Science and Engineerring , Preprints Program 8-12 Iune 1998, A17.

125. Пат.№2194346 РФ. Рабочая среда гелий-неонового лазера с холодным катодом/ С.П.Борисовский, М.А.Федотов, Е.Г.Чуляева

126. Власов А.Н, Привалов В.Е., Чуляева Е.Г. О влиянии обратных отражений в оптическом дискриминаторе двухмодового лазера. Оптика и спектроскопия, 2002, том 92, № 4, с. 701-703.

127. A.S.Arefiev, S.B.Mishin, E.G. Chyulyaeva Effekt of optical feedback on two- frequency mode characteristics of He-Ne laser. Laser und Laser -Information Technologies. Proceedings of Spie. V.4644.2001.p.236-242

128. Борисовский С.П., Власов A.H., Верейкин В.А.Чуляева Е.Г. Измерение стабильности и воспроизводимости частоты генерации газовых лазеров. Измерительная техника, 1977, №8, с. 45-48.

129. Результаты докторской диссертации Чуляевой Е.Г. использованы при создании частотно-стабилизированных He-Ne лазеров и их метрологического обеспечения.

130. Эти лазеры нашли применение в контрольно-измерительных системах для измерений физических величин, выражаемых через длину, а также в устройствах контроля качества оптических поверхностей.

131. Результаты диссертационной работы Чуляевой Е.Г. были использованы при создании нормативной базы и аппаратуры метрологического обеспечения частотно-стабилизированных лазеров как рабочих средств измерения.

132. Найденные технические решения защищены 17 авторскими свидетельствами и патентами, внедренными в НПО «Полярон» г.Львов (письмо № 33/17 от 5.08.91г.) и в ОАО «Пл?'""л r Pm9ui

133. Научно-производственное республиканское унитарное1. КВТЕМ-ОМОпредприятие «КБТЭМ-ОМО» (УП «КБТЭМ-ОМО») Республика Беларусь, 220763, г. Минск,

134. Scientific & Production Enterprise ("КВТЕМ-ОМО" UE) 2, Partizansky avenue,220763, Minsk, Republic of Belarus Tel./Fax [phone] E-mail: [e-mail]

135. Republican Unitary He & Production Ent

136. Партизанский пр-кт., 2 Тел./факс [phone] E-niail: [e-mail] E-mail: [e-mail] [phone]i.avilink.net

137. E-mail: [e-mail]1. УТВЕРЖДАЮоб использовании результатов диссертации Чуляевой Е.Г. «Исследование и разработка частотно-стабилизированных лазеров для прецизионныхизмерений»

138. Разработанный по п.1 лазер использован в оптико-механическом оборудовании. Проведенные испытания подтвердили декларируемые параметры.1. Главный специалист1. Начальник отдела1. Трапашко Г.А.1. Юдицкий В.А.

139. Об использовании результатов диссертации Чуляевой Е.Г. ; '{ «Исследование и разработка частотно-стабилизированных лазеров t, для прецизионных измерений» .11,.

140. Теоретические и экспериментальные исследования, методикизастройки и испытаний, приведенные в диссертации, позволили создатьпри 'непосредственном руководстве автора надежный серийно-пригодный

141. Двухчастотный стабилизированный по частоте и мощности излученияпазер.

142. Установка для аттестации ц поверки стабшрздтювакпи:-: газоыл-(наименование первичная установки)лазеров до длине долни Щ&!2.625.186

143. Гиэедйахначена для яовеши восдоонзведепзи; ::с:а-г л •