Настройка лазера на экстремум поглощения (пропускания, люминесценции) эталона

Если частота излучения лазера V влияет на мощность излучения Р на выходе некоторого физического устройства нелинейно с выраженным экстремумом, то частоту можно стабилизировать, привязав ее значение к этому экстремуму (см. раздел 8.2) [80−83]. Для этого на лазер подается пробное возмущение, осуществляющее модуляцию частоты по гармоническому закону вблизи экстремальной точки, как показано на рис. 10.2. При существенном отклонении Ду от экстремума Уф (рис. 10.4, а, б) сигнал і7^, снимаемый с выхода фотоприемника и подаваемый на вход СД, синфазсн или противофазен сигналу девиации в зависимости от знака Ду. При Ду = 0 (рис. 10.4, в) амплитуда сигнала на частоте девиации уменьшается до нуля. НЧ-составляющая демодулированного сигнала на выходе СД С/дм зависит от наклона характеристики (/_с(Ду), т. е. как производная от этой нелинейной функции по частоте, и в точке экстремума проходит через ноль. Чтобы этот сигнал использовать как сигнал ошибки для системы с ООС, необходимо величиной Ду управлять по закону интеграла от величины (/дм с соответствующим знаком.

Рис. 10.4. Настройка на экстремум нелинейности ?/_с(') с помощью пробного сигнала и синхронного детектора: я — V < Vэ; б — V > Уэ; в — у = Уэ Если будет достигнута устойчивость системы, то действие ОС обеспечит стабилизацию частоты излучения по данному экстремуму, т. е. будет изменять величину Ду таким образом, чтобы уменьшить низкочастотную часть сигнала Сд_М