DE1238125B

DE1238125B - Method for frequency stabilization of optical transmitters

Info

Publication number: DE1238125B
Application number: DE1964N0025532
Authority: DE
Inventors: Koichi Shimoda; Kazuo Ito
Original assignee: Jeol Ltd
Current assignee: Jeol Ltd
Priority date: 1964-09-17
Filing date: 1964-09-17
Publication date: 1967-04-06

Description

Verfahren zur Frequenzstabilisierung von optischen Sendern Die Erfindung betrifft die Frequenzstabilisierung eines optischen Senders mit gasförmigem stimulierbarem Medium mittels magnetostriktiver Regelung der Länge des optischen Resonators über Ströme, die von Schwebungen ausgewählter Resonanzfrequenzen gesteuert werden.Method for frequency stabilization of optical transmitters The invention relates to the frequency stabilization of an optical transmitter with gaseous stimulable Medium by means of magnetostrictive regulation of the length of the optical resonator over Currents that are controlled by beats of selected resonance frequencies.

Bei den bisher bekannten Geräten ist es sehr schwierig, eine Frequenzstabilität genauer als 10-6 zu erhalten. Dies beruht auf verschiedenen Ursachen, z. B. auf der Änderung der Distanz zwischen den beiden reffektierenden Spiegeln oder der Instabilität der beiden sich gegenüberliegenden Spiegel des optischen Resonators, welche schon durch geringfügige Einwirkungen durch Temperatur oder Stromänderungen verursacht wird. Dieser Mangel an Frequenzstabilität in einem optischen Sender engt dessen Anwendungsbereich ein.In the previously known devices, it is very difficult to obtain a frequency stability more precisely than 10-6. This is due to various causes, e.g. B. on the change in the distance between the two reflecting mirrors or the instability of the two opposing mirrors of the optical resonator, which is already caused by minor effects of temperature or current changes. This lack of frequency stability in an optical transmitter narrows its scope.

Aus der deutschen Patentschrift 1160 542 ist ein Verfahren zur Frequenzstabilisierung eines optischen Senders bekannt, bei dem die Schwebungsfrequenzen zwischen der der Mitte der Emissionslinie am nächsten gelegenen Frequenz und den auf beiden Seiten nächstbenachbarten Frequenzen angezeigt werden, die Differenz der Schwebungsfrequenzen gemessen und der optische Verstärker in Abhängigkeit von der Abweichung der Frequenzdifferenz abgestimmt wird. Die Abstimmung erfolgt bei diesem Gerät durch Steuerung der optischen Länge des Resonators, wobei der magnetostriktive Effekt der zur Längeneinhaltung des Resonators verwendeten Abstandsglieder ausgenutzt wird.A method for frequency stabilization of an optical transmitter is known from German patent specification 1160 542, in which the beat frequencies between the frequency closest to the center of the emission line and the frequencies closest to both sides are displayed, the difference between the beat frequencies is measured and the optical amplifier in Depending on the deviation of the frequency difference is tuned. The tuning takes place in this device by controlling the optical length of the resonator, the magnetostrictive effect of the spacers used to maintain the length of the resonator being used.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Frequenzstabilisierung eines optischen Senders zu schaffen, bei der durch Steuerung der Entfernung und der Neigungswinkel der den optischen Resonator begrenzenden Spiegel sowie der Anregungsleistung für das stimulierbare Medium eine Frequenzstabilität von mindestens 10-9 erreicht wird.The object of the present invention is to create a frequency stabilization of an optical transmitter in which a frequency stability of at least 10-9 is achieved by controlling the distance and the angle of inclination of the mirrors delimiting the optical resonator and the excitation power for the stimulable medium.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der optische Resonator - etwa mit Netzfrequenz - bezüglich seiner Resonanz frequenzmoduliert wird und daß die Modulationsgrundschwingung des optischen Senders sowie ihre bei dieser Frequenzmodulation entstehenden zweiten und dritten Harmonischen zur Regelung ausgenutzt werden, indem die Grundschwingung zur Regelung einer unerwünschten, von der Parallelität abweichenden Neigung der Spiegel gegeneinander, die zweite Harmonische für die Regelung der Anregung durch Steuerung des Stromes der Gasentladung und die dritte Harmonische für eine Variation der Länge des optischen Resonators ausgenutzt werden. Eine genaue Erklärung der vorliegenden Erfindung erfolgt in der Beschreibung, die sich auf die Zeichnungen bezieht.This object is achieved in that the optical resonator is frequency-modulated with respect to its resonance - for example with mains frequency - and that the modulation fundamental oscillation of the optical transmitter and its second and third harmonics resulting from this frequency modulation are used for control purposes. the inclination of the mirrors against one another deviating from parallelism, the second harmonic can be used to regulate the excitation by controlling the current of the gas discharge and the third harmonic can be used to vary the length of the optical resonator. A detailed explanation of the present invention is given in the description referring to the drawings.

F i g. 1 zeigt den Verlauf der Senderausgangsleistung in Abhängigkeit des Spiegelabstandes L; F i g. 2 zeigt eine_ perspektivische Ansicht des optischen Resonators, der bei der Durchführung des -erfindungsgemäßen Verfahrens. benutzt wird; F i g. 3 zeigt in Gestalt eines Blockdiagramms die zut erfindungsgemäßen Frequenzstabilisierung verwendete Regelschaltung.F i g. 1 shows the course of the transmitter output power as a function of the mirror spacing L; F i g. 2 shows a perspective view of the optical resonator which is used when the method according to the invention is carried out. is used; F i g. 3 shows, in the form of a block diagram, the control circuit used for the frequency stabilization according to the invention.

Wenn die Entfernung zwischen den reflektierenden Spiegeln des Resonators sinusartig mit einer Frequenz co geändert wird, so erscheinen in der Modulationsfrequenz des Lichtes im Ausgang des Resonators drei Komponenten, nämlich die Modulationsfrequenz a), eine zweite Harmonische 2 to und eine dritte Harmonische 3 co.If the distance between the reflecting mirrors of the resonator is changed sinusoidally with a frequency co, three components appear in the modulation frequency of the light at the output of the resonator, namely the modulation frequency a), a second harmonic 2 to and a third harmonic 3 co.

F i g. 1 zeigt die Ausgangsleistung y (L) in der Nachbarschaft des Resonanzpunktes LO in einem optischen Resonator, aufgetragen'über der Entfernung L zwischen den beiden sich gegenüberstehenden Spiegeln des Resonators. In dieser Figur beschreibt die Kurve A die Ausgangsleistung des Resonators, wenn die reffektierenden Spiegel parallel sind, die Kurve B die Ausgangsleistung, wenn die Spiegel nicht parallel sind, und die Kurve C die Ausgangsleistung, wenn die Anregungsleistung des Entladungsrohres im Resonator kleiner ist als im Fall A oder- B. - Das theoretische Prinzip des erfindungsgemäßen Verfahrens ist folgendes: Betrachtet man die ungenügende Ausrichtung der Spiegel als eine Funktion der Längsabstimmung, so muß der Schwellenwert der Anregung eine sich mit der Frequenz langsam ändernde Funktion sein. Zieht man diesen Effekt sowie einige zusätzliche Modifikationen der Theorie des optischen Senders in Betracht, so kann die Intensität der Oszillation durch die folgende Gleichung (1) ausgedrückt werden: Darin bezeichnet x die Frequenzabweichung nach der Gleichung wobei v die Oszillationsfrequenz, v. die zentrale Atomresonanzfrequenz und Av die Dopplerverbreiterung bedeuten. Der Parameter a ist das Verhältnis der Dopplerverbreiterung zur natürlichen Linienbreite des Übergangs, und der Parameter b ist eine Funktion eines weiteren Parameters B, der durch die Art der atomaren Zusammenstöße bestimmt ist und vom Druck in der Entladungsröhre abhängt. gibt ein Maß für den Betrag, um den der optische Sender über dem Oszillationsschwellenwert gehalten wird. Gleichung (1) ist gültig für die Oszillation entsprechend einer Signalschwingung. Die Schwingungsintensität zeigt nahe x = 0 eine Einsenkung, wenn die Anregung nicht schwach ist. Wird die Anregung verringert, so daß gilt, dann verschwindet die Leistungssenke, und die Ausgangsleistung zeigt ein Maximum nahe x = 0. Für zeigt die Ausgangscharakteristik einen flachen Verlauf. Die eben beschriebenen Charakteristiken sind in F i g. 1 ersichtlich.F i g. 1 shows the output power y (L) in the vicinity of the resonance point LO in an optical resonator, plotted over the distance L between the two opposing mirrors of the resonator. In this figure, curve A describes the output power of the resonator when the reflecting mirrors are parallel, curve B the output power when the mirrors are not parallel, and curve C the output power when the excitation power of the discharge tube in the resonator is less than that a case or- B. - the theoretical principle of the method according to the invention is as follows: Considering the unsatisfactory alignment of the mirrors as a function of the longitudinal vote, the threshold of the excitation needs to be a slowly varying function of frequency. Taking this effect and some additional modifications to the theory of the optical transmitter into account, the intensity of the oscillation can be expressed by the following equation (1): Here x denotes the frequency deviation according to the equation where v is the oscillation frequency, v. denotes the central atomic resonance frequency and Av denotes the Doppler broadening. The parameter a is the ratio of the Doppler broadening to the natural line width of the transition, and the parameter b is a function of a further parameter B which is determined by the nature of the atomic collisions and depends on the pressure in the discharge tube. gives a measure of the amount by which the optical transmitter is kept above the oscillation threshold. Equation (1) is valid for the oscillation corresponding to a signal oscillation. The vibration intensity shows a dip near x = 0 if the excitation is not weak. If the excitation is reduced so that holds, then the power sink disappears and the output power shows a maximum near x = 0. For the output characteristic shows a flat curve. The characteristics just described are shown in FIG. 1 can be seen.

Die Frequenz, die zu dem Minimum oder Maximum der Leistung bei y' (x) = 0 gehört, ist über der Zeit nicht konstant. Sie ändert sich nämlich beträchtlich mit der Neigung der Spiegel und mit der Höhe der Anregungsleistung.The frequency associated with the minimum or maximum of the power at y ' (x) = 0 is not constant over time. This is because it changes considerably with the inclination of the mirror and with the level of the excitation power.

Es hat sich gezeigt, daß man einen stabileren Schwingungszustand mit konstanter Frequenz erhält, wenn man den Resonator so steuert, daß gilt t y = y" = y... = 0, wobei y" y" und y ... die erste, die zweite und die dritte Ableitung der Ausgangsleistung des Resonators darstellen.It has been shown that a more stable oscillation state with constant frequency is obtained if the resonator is controlled in such a way that t y = y " = y ... = 0, where y" y " and y ... the first, represent the second and third derivatives of the output power of the resonator.

Um jetzt Fehlersignale zur Steuerung der Neigung und des Abstandes der Spiegel sowie der Anregungsleistung zu erhalten, bewegt man die planparallelen Spiegel des Resonators nahezu sinusförmig. Die Frequenz des Resonators läßt sich als eine Funktion der Zeit dann durch Gleichung (3) ausdrücken. x # x. + x, cos (co t + 01) + x, cos (2 a)i 1- 19,) x, cos (3 (» t + 19,) + x, cos (4 a) t + 0,) + - - - (3) 01, 0, 0, sind Phasenverschiebungen, und x, x, . . . In order to now receive error signals for controlling the inclination and the distance of the mirrors as well as the excitation power, the plane-parallel mirrors of the resonator are moved almost sinusoidally. The frequency of the resonator can then be expressed as a function of time by equation (3) . x # x. + x, cos (co t + 01) + x, cos (2 a) i 1- 19,) x, cos (3 (» t + 19,) + x, cos (4 a) t + 0,) + - - - (3) 01, 0, 0, phase shifts, and x, x,. . .

beruhen auf Nichtlinearitäten der Anregung, wie Magnetostriktion sowie Verzerrungen im Anr.-gungsstrom. Für kleine Amplitudenmodulation kann man annehmen, daß gilt: - 1 > x, > x2, x3 ... are based on non-linearities of the excitation, such as magnetostriction and distortions in the excitation current. For small amplitude modulation it can be assumed that: - 1>x,> x2, x3 ...

Gleichung (3) läßt sich in eine Taylor-Reihe entwickeln und in folgende Form umschreiben: y = yr. + y, cos «v t + »1) + y, cos (2 a) t + z9,) + y, cos (3 co t + t9,) ... (4) Darin bedeuten »" 0, 0, Phasenverschiebungen und y, y, y, Amplituden, die zu der Grundkomponenten to, der zweiten Harmonischen 2 o) und der dritten Harmonischen 3 a) gehören.Equation (3) can be developed into a Taylor series and rewritten in the following form: y = yr. + y, cos «v t + » 1) + y, cos (2 a) t + z9,) + y, cos (3 co t + t9,) ... (4) where »" 0, 0, Phase shifts and y, y, y, amplitudes belonging to the basic components to, the second harmonic 2 o) and the third harmonic 3 a).

Bei geringer Hysterese in der Anregung und symmetrischen Schwingungsform des Anregungsstromes sind die Phasenverschiebungen klein, so daß die folgenden einfacheren Ausdrücke benutzt werden können. Wenn der Resonator so abgestimmt ist, daß YI = Y2 = YI = 0 ist, so nähern sich die Ableitungen y 1, y", y... sehr stark dem Wert Null, soweit Glieder höherer Ordnung vernachlässigbar sind.With low hysteresis in the excitation and symmetrical waveform of the excitation current, the phase shifts are small, so that the following simpler expressions can be used. If the resonator is tuned in such a way that YI = Y2 = YI = 0 , then the derivatives y 1, y ", y ... come very close to the value zero, as far as higher-order elements are negligible.

Es zeigt sich, daß die Abweichung von einer linearen Beziehung bei der Magnetostriktionsabstimmung weniger als 10 0/, für eine Frequenzänderung von 500 MHz entsprechend A x = 1 beträgt. So ist die Amplitude x. der zweiten Harmonischen 2 a), verursacht durch Nichtlinearitäten in der Magnetostriktion, kleiner als 0,05 x12.It turns out that the deviation from a linear relationship in the magnetostriction tuning is less than 10 0 /, for a frequency change of 500 MHz, corresponding to A x = 1 . So the amplitude is x. of the second harmonic 2 a), caused by non-linearities in the magnetostriction, smaller than 0.05 x12.

Wenn also die Verzerrung so klein ist, daß gilt x2 < x", x3 « x? - - - , (5) findet man für eine schnelle Abschätzung die folgende Beziehung: Diese Gleichungen zeigen, daß die dritte harmonische Komponente bei der Änderung des Lichtes im Ausgang als Fehlersignal für Abweichungen des Spiegelabstandes, die zweite harmonische Komponente als Fehlersignal für die Höhe der Anregung und die Grundkomponente als Fehlersignal für die Neigungen der Spiegel benutzt werden können.So if the distortion is so small that x2 <x ", x3 « x? - - -, (5) one finds the following relation for a quick estimate: These equations show that the third harmonic component can be used as an error signal for deviations in the mirror spacing when the light at the output changes, the second harmonic component as an error signal for the level of excitation and the basic component as an error signal for the inclination of the mirror.

Man erhält also eine stabile Schwingungsfrequenz, indem man die drei Modulationsfrequenzkomponenten a), 2 co und 3 «) im Licht des Resonatorausganges zu den entsprechenden Steuerelementen des Gerätes zurückführt.A stable oscillation frequency is thus obtained by feeding the three modulation frequency components a), 2 co and 3 «) back to the corresponding control elements of the device in the light of the resonator output.

F i g. 2 zeigt eine perspektivische Ansicht des bei dem erfindungsgemäßen Verfahren benutzten Resonators. In ein Entladungsrohr 1 mit reflektierenden Spiegeln 2a, 2b ist ein Gasgemisch von Neon und Helium eingefüllt. Der Spiegel 2a besitzt ein Reflexionsvermögen von 1000/" der Spiege12b ein Reflexionsvermögen von 95 bis 98 0/,. Die Spiegel 2a, 2b sind an Halteplatten3a bzw. 3b befestigt. Das Entladungsrohr ist an beiden Enden über Federbalgen 4a bzw. 4bmit den Halteplatten 3a bzw. 3b verbunden. Zwischen den Halteplatten erstrecken sich vier Stäbe aus Invarstahl 5a, 5b, 5c, 5d, die mit drei Sätzen von Spulen versehen sind. Dabei dient der erste Spulensatz 6a, 6b, 6c, 6d auf den Invarstäben (Invar 36 0/" Ni, 64 1/" Fe) 5 a, 5 b, 5 c, 5 d zur Änderung der optischen Länge, d. h. der Entfernung der Spiegel voneinander. Ein zweiter Spulensatz 7a, 7d auf den Invarstäben 5a, 5d dient zur Einjustierung des Neigungswinkels der Spiegel um eine horizontal zu denkende Achse, ein dritter Spulensatz Sc, 8d auf den Invarstäben 5c, 5d zur Ein ustierung des Spiegelneigungswinkels um eine vertikal zu denkende Achse der F i g. 2. Auf diese Weise lassen sich die Spiegel parallel zueinander einstellen.F i g. 2 shows a perspective view of the resonator used in the method according to the invention. A gas mixture of neon and helium is filled into a discharge tube 1 with reflecting mirrors 2a, 2b. The mirror 2a has a reflectivity of 1000 / ", the mirror 12b has a reflectance of 95 to 98 0 /,. The mirrors 2a, 2b are attached to holding plates 3a and 3b, respectively. The discharge tube is connected to the holding plates 3a at both ends via bellows 4a and 4b, respectively or 3b. between the supporting plates extend four rods of Invar steel 5a, 5b, 5c, 5d, which are provided with three sets of coils. in this case, the first set of coils 6a 6b 6c serves, 6d on the Invarstäben (Invar 36 0 / "Ni, 64 1 /" Fe) 5 a, 5 b, 5 c, 5 d to change the optical length, i.e. the distance between the mirrors. A second set of coils 7a, 7d on the Invar rods 5a, 5d is used for adjusting the angle of inclination of the mirror about a horizontal axis, a third set of coils Sc, 8d on the Invar rods 5c, 5d for adjusting the angle of inclination of the mirror about a vertical axis in FIG . 2. In this way, the mirrors set parallel to each other.

Wenn der Magnetisierungs- und Steuerstrom in den Spulen 6a, 6b, 6c, 6d fließt, dehnen sich die Invarstäbe 5a, 5b, 5c, 5d aus bzw. ziehen sich zusammen, je nach Stromrichtung, so daß die Spiegel parallel zueinander verschoben werden. Gleichzeitig verursacht der in den Spulen 7a und 7d fließende Strom eine Neigungsänderung der beiden Spiegel zueinander um eine horizontale Achse, während der in den Spulen 8 c und 8 d fließende Strom eine Neigungsänderung der beiden Spiegel um eine vertikal zu denkende Achse bewirkt.When the magnetization and control current flows in the coils 6a, 6b, 6c, 6d , the Invar rods 5a, 5b, 5c, 5d expand or contract, depending on the direction of the current, so that the mirrors are displaced parallel to one another. At the same time, the current flowing in the coils 7a and 7d current causes a change in inclination of the two mirrors to each other about a horizontal axis, while the c and 8 d flowing current causes the coil 8, a change in inclination of the two mirrors about a vertically to thinking axis.

Die Lage des Entladungsrohres wird durch die Änderungen der Spiegeleinstellung nicht beeinflußt ' da das Entladungsrohr über Federbälge mit den Halteplatten verbunden ist.The location of the discharge tube is not affected by the changes of the mirror adjustment 'because the discharge tube is connected via spring bellows with the retaining plates.

F i g. 3 zeigt ein Blockdiagramm der Regelschaltung. Der Ausgang einer Anregungsenergiequelle 9 wirkt auf die Entladungsröhre. Die Spulen 6a, 6b, 6c, 6d auf den Invarstäben 5a, 5b, 5c, 5d werden mit einem Wechselstrom der Modulationsfrequenz co (beispielsweise 70 Hz) durch einen Oszillator 10 gespeist. Auf gleiche Weise werden die Spulen 8c, 8d auf den Invarstäben 5c, 5d durch einen Oszillator 12 mit einem Wechselstrom von der Modulationsfrequenz m' (beispielsweise 25 Hz) versorgt. Infolge des Magrietostriktionseffektes dehnen sich die Invarstäbe aus bzw. ziehen sich zusammen je nach der Richtung des in den Spulen fließenden Stromes.F i g. 3 shows a block diagram of the control circuit. The output of an excitation energy source 9 acts on the discharge tube. The coils 6a, 6b, 6c, 6d on the Invar rods 5a, 5b, 5c, 5d are fed with an alternating current of the modulation frequency co (for example 70 Hz) by an oscillator 10 . In the same way, the coils 8c, 8d on the Invar rods 5c, 5d are supplied with an alternating current of the modulation frequency m '(for example 25 Hz) by an oscillator 12. As a result of the Magrietostriction effect, the Invar rods expand or contract depending on the direction of the current flowing in the coils.

Die Einspeisung der zweiten Grundfrequenz a)' zur Steuerung des Spiegelneigungswinkels in der horizontalen Ebene auf den Spulensatz 8c, 8d ist theoretisch unnötig. In der Praxis hat sich jedoch gezeigt, daß auf Grund von unterschiedlichen Trägheitseffekten und dem Auftreten von Reibung in den Halteplatteri die Regelwirkung der Grundfrequenz co zur Änderung des Neigungswinkels um eine vertikale Achse weniger zur Geltung kommt als um eine horizontale Achse. Aus diesem Grund wird zur Steuerung des Neigungswinkels in der horizontalen Ebene die weitere Grundfrequenz co' eingespeist.The feeding of the second fundamental frequency a) 'to control the mirror inclination angle in the horizontal plane on the coil set 8c, 8d is theoretically unnecessary. In practice, however, it has been shown that due to different inertia effects and the occurrence of friction in the holding plates, the control effect of the fundamental frequency co to change the angle of inclination about a vertical axis is less effective than about a horizontal axis. For this reason, the further fundamental frequency co 'is fed in to control the angle of inclination in the horizontal plane.

14 ist eine als Verstärker wirkende Photozelle,welche die modulierte Lichtschwingung im Ausgang des Resonators in elektrische Signale umwandelt. Das resultierende Signal wird zunächst durch einen Breitbandverstärker 15 und dann durch Schmalbandverstärker 16, 17, 18 und 19 verstärkt. Dabei verstärkt der Verstärker 16 die Komponente co', 17 die Komponente co, 18 die Komponente 2 o) und 19 die Komponente 3 a). Die verstärkten Komponenten «)', co, 2 co, 3 co werden an Detektoren 20, 21, 22 und 23 weitergeleitet. Der Detektor 20 erhält das Bezugssignal von dem W-Oszillator 12. Die Bezugssignale co, 2 co und 3 co eines Modulators 11 dagegen, die in dem Oszillator 10 durch Teilen der Frequenz 6 co erzeugt werden, werden an die Detektoren 21, 22 und 23 weitergegeben.14 is a photocell acting as an amplifier, which converts the modulated light oscillation in the output of the resonator into electrical signals. The resulting signal is first amplified by a broadband amplifier 15 and then by narrowband amplifiers 16, 17, 18 and 19. The amplifier 16 amplifies the component co ', 17 the component co, 18 the component 2 o) and 19 the component 3 a). The amplified components «) ', co, 2 co, 3 co are forwarded to detectors 20, 21, 22 and 23. The detector 20 receives the reference signal from the W oscillator 12. The reference signals co, 2 co and 3 co of a modulator 11, on the other hand, which are generated in the oscillator 10 by dividing the frequency 6 co, are sent to the detectors 21, 22 and 23 passed on.

Die Ausrichtung der Neigungswinkel und des Abstandes der Spiegel wird durch Steuerung des Stromes bewirkt, der in den Spulen 6a, 6b, 6c, 6d, 7a, 7d, 8 c und 8d fließt. Dies erfolgt über veränderliche Widerstände und Servomotoren, die durch die Ausgänge der Detektoren geregelt werden.The alignment of the angles of inclination and the spacing of the mirrors is effected by controlling the current flowing in the coils 6a, 6b, 6c, 6d, 7a, 7d, 8c and 8d. This is done using variable resistors and servomotors that are controlled by the outputs of the detectors.

Die Steuerung der Anregung der Entladungsröhre erfolgt dadurch, daß der Ausgangsstrom vom Detektor 22 zur Anregungsenergiequelle 9 negativ zurückgeführt wird.The excitation of the discharge tube is controlled in that the output current from the detector 22 to the excitation energy source 9 is negatively fed back.

Versuche haben gezeigt, daß sich mit dem erfindungsgemäßen Verfahren eine Stabilität der Oszillationsfrequenz im Ausgang des optischen Resonators von 10-11 erzielen ließ. Das ist die höchste bisher erreichte Genauigkeit in dem betreffenden Bereich. Darüber hinaus kann theoretisch eine Stabilität von 10-14 erwartet werden.Tests have shown that a stability of the oscillation frequency at the output of the optical resonator of 10-11 can be achieved with the method according to the invention. This is the highest accuracy ever achieved in the relevant area. In addition, a stability of 10-14 can theoretically be expected.

Claims

Claim: Frequency stabilization of an optical transmitter with a gaseous stimulable medium by means of magnetostrictive regulation of the length of the optical resonator via currents that are controlled by beats of selected resonance frequencies, characterized thereby. that the optical resonator (2 a, 2 b) is frequency-modulated with respect to its resonance - for example with mains frequency - and that the modulation fundamental oscillation (co) of the optical transmitter and its second and third harmonics resulting from this frequency modulation are used for regulation by the fundamental oscillation ( co via 17) to regulate an undesired inclination of the mirrors (2a, 2b) against each other that deviates from parallelism, the second harmonic (2 m above 18) for regulating the excitation by controlling the current of the gas discharge and the third harmonic (3 co over 19) can be used to vary the length of the optical resonator. Documents considered: German Patent No. 1160 542.