Тема: Нужно подобрать двухмодовый лазер He-Ne.

[SergeyA]

Кстати, небольшое замечание. У виденных мною советских гелийнеонников зеркала не плоские. Валяется два комплекта...

Nerv,
Есть ли способ заполучить комплект? Если вопрос с доставкой то могу или оплатить отдельно или прислать курьерскую службу чтобы забрали.

[nerv]

Да можно заполучить. Что предложишь на обмен?

[SergeyA]

nerv,
см. в личку. Лазерами я практически не занимаюсь. Есть радиотехнические детали. Феррит. Ну и на худой конец просто деньги
Типа тоже обмен.

[SergeyA]

Gall,
нужна Ваша помощь понять что получилось.
Вот схема эксперимента. При подаче тока на соленоид в какой-то момент увеличивается напряжение на фотодиоде. Есть предположение что всё-таки появляется вторая мода. Зеемановский сдвиг.
Так ли это?

[Gall]

Может так, а может не так.

Проблема этого эксперимента - возможные "гуляния" конструкции. Альтернативное объяснение: включение магнитного поля вызывает маленькое шевеление деталей, перемещает луч по отношению к фотодиоду.

Чтобы это проверить, нужно закрепить детали более жестко. В идеале - на оптической скамье, но можно воспользоваться любым другим креплением. Куском железнодорожного рельса из кучи металлолома, к примеру. В крайнем случае хотя бы прикрутить шурупами к тяжелой доске - и то поможет. Классика - могильная плита.

Еще один способ крепления - в большом ящике с песком воткнуть в песок.

Еще я не очень понимаю, почему изменение сигнала на фотодиоде здесь может указывать на появление второй моды. тут ведь никакого интерферометра нет, не?

[SergeyA]

Нее, елозить не может, я переставлял и так и сяк. Всегда уход при наложении поля только в плюс.
Если бы была механика, то в каких-то вариантах был бы и минус. Скамья, лаборатория.... этого нет и пока не будет. Да и пока не вижу надобности. Пока есть факт увеличения и реально возможная причина.
ЛГН-207А имеет плоскую поляризацию. Она лежит в плоскости стола (там сзади трубки есть точка показывающая плоскось поляризации). Предметное стекло вертикально и отражение также в плоскости стола, соответственно максимально отражаемая стеклом поляризация - перпендикулярна исходной моде. При наложении соосного аксиального магнитного поля происходит Зеемановское расщепление (не стреляйте если неправильно выразился) и появляется перпендикулярно поляризованная мода, сдвиг которой по частоте зависит от напряженности приложенного поля. На этом принципе основана генерация второй моды в ЛГН-212. Там магниты постоянные. Появление перпендикулярной моды (которая в большей мере отражается пластинкой) увеличивает отражаемую дозу.

Вот как-то так. Если с отражениями не запутался. Давно я этим не занимался

[Gall]

Поляризация может крутиться и безотносительно второй моды. Может быть, поляризация единственной моды меняется.

Можно попытаться снять "восьмерку" поляризации, посмотреть, один максимум будет или два. В качестве анализатора лучше использовать не стеклышко, а делительный кубик от DVD-головки, он на 650 нм, так что для 633 должен работать неплохо. Он одну поляризацию пропускает прямо, вторую отражает на 90 градусов. Представляет собой стеклянный кубик со стороной около 4 мм и видимой "диагональю" склеенных половинок внутри, есть в любой DVD-головке. Надеюсь, найти неисправный привод, откуда можно его выломать, не составит труда. Смотреть проще визуально (не прямо в луч, конечно) - поляризация луча определяется очень точно.

Если работать по стеклышку, то проще держать его в руке и искать минимум отражения. Он будет под углом Брюстера и хорошо виден глазом. Если поляризация луча не линейная, или если в луче несколько разных поляризаций, минимум поймать не удастся. Разумеется, сначала надо потренироваться на заведомо одномодовом луче, чтобы не ошибаться.

Две моды делают действительно на основе Зеемана, причем им же можно и подстраивать единственную моду. Во многих лазерах магнитным полем добиваться ОБРАТНОГО эффекта: убивают все лишние моды. Суть в том, что магнитное поле расщепляет и чуть-чуть СДВИГАЕТ энергетические уровни атомов. В зависимости от соотношения настройки резонатора и точного положения уровней можно либо подавить лишние моды (придвинуть нужный уровень ближе к резонансу), либо зажечь новые (отодвинуть уровень, поставить его точно между двумя резонансами, расщепить его и тем самым заставить сразу оба соседних резонанса генерировать).

Резонанс между зеркалами - целое число полуволн, конечно.

Поляризация у некоторых лазеров случайна. В этом случае две моды будут довольно устойчивыми, если их поляризации различны. Тогда они не "крадут" энергию друг у друга. В некоторых лазерах есть окна Брюстера, они задают определенную линейную поляризацию, ее магнитным полем не пересилить. В таком лазере можно получить две разных моды, если они стоят достаточно далеко по частоте, но их поляризация будет одинаковой.

[SergeyA]

......
Поляризация у некоторых лазеров случайна. В этом случае две моды будут довольно устойчивыми, если их поляризации различны. Тогда они не "крадут" энергию друг у друга. В некоторых лазерах есть окна Брюстера, они задают определенную линейную поляризацию, ее магнитным полем не пересилить. В таком лазере можно получить две разных моды, если они стоят достаточно далеко по частоте, но их поляризация будет одинаковой.

Да-да....  взял поляризованный фильтр. Поляризация жестко стоит на месте

[Gall]

Я вот думаю - а зачем вообще вторая мода, если и на одной можно работать? Есть ведь более простые схемы.

[SergeyA]

Фишка в том, что в этом случае за счет конкуренции мод усиление принимаемого сигнала повышается как минимум на порядок.
У меня пока ни одной рабочей схемы среплицировать не получается. Хоть какую-нить с внутрилазерным примемом и детектированием. На поверку, лазер у меня оказался действительно ЛГН-207А, а значит с конкретной поляризацией моды, которую как Вы правильно писали, пересилить не получается.  Делать вторую моду по литературе, можно на ЛГН-208, там поляризация моды случайная.

Трубка и БП купленные на и-бее едут пока соответственно из Китая и Штатов.

[Gall]

Фишка в том, что в этом случае за счет конкуренции мод усиление принимаемого сигнала повышается как минимум на порядок.

На много порядков. Но для этого необязательно, чтобы лазер был изначально двухмодовым. Он может быть и одномодовым, а вторая мода может появляться только при попадании в него отраженного от образца луча. Такие схемы Раман-спектрометров существуют. С поляризацией тут немного попроще, иногда она может совпадать с поляризацией основного луча.

У меня пока ни одной рабочей схемы среплицировать не получается. Хоть какую-нить с внутрилазерным примемом и детектированием. На поверку, лазер у меня оказался действительно ЛГН-207А, а значит с конкретной поляризацией моды, которую как Вы правильно писали, пересилить не получается.

Поляризующий элемент внутри резонатора, искусственно глушит все нежелательные поляризации. И ведь не выломать его никак.

Трубка и БП купленные на и-бее едут пока соответственно из Китая и Штатов.

Надеемся на них... Вернее на трубку. БП для первых опытов сойдет, но вообще они шумные очень.

[SergeyA]

Трубка не заезжая в Москву опять отправилась в Китай..... Наша почта непредсказуема.
Посмотрим что скажет отправитель.

[SergeyA]

Моды проще всего смотреть по интерферометру Фабри-Перо. Можно визуально.

Технология такая. Берете два хороших зеркала (полупрозрачных диэлектрических, можно от лазеров выходных) и закрепляете строго параллельно. Народный рецепт - прижать к блину от старого жесткого диска (к дырке в середине). Толщины блина достаточно для полупроводникового лазера, но мало для гелий-неонового, там придется на сантиметр блинов набрать. Можно закрепить зеркала на винтах и отъюстировать - дело вкуса, я в домашних условиях "на коленке" получал нужную точность. Юстировать его неожиданно просто, при условии, что все жестко, разумеется.

А от чего толщина в блинах зависит? Вот колега поделился зеркалами.

[Gall]

Трубка не заезжая в Москву опять отправилась в Китай..... Наша почта непредсказуема.
Посмотрим что скажет отправитель.

Таможня завернула. Интересно, почему.

[SergeyA]

Отнюдь, я связывался с таможней. Они сказали что без уведомления получателя и разбирательств с ним они товар не возвращают.