name: Флуктуации частоты высокостабильных лазерных систем с опорным монолитным оптическим резонатором
keyword_list: Высокостабильная лазерная система Тепловой шум зеркал Оптические стандарты частоты Высокостабильный резонатор Фабри-Перо Тепловое расширение оптических резонаторов Стабилизация частоты излучения лазера
abstract: Диссертация посвящена разработке, созданию и исследованию характеристик высокостабильных лазерных источников на основе опорных монолитных оптических резонаторов Фабри-Перо для использования в качестве локальных осцилляторов в оптических часах, задачах дальнометрии, передачи сигналов времени и частоты, а также тестов фундаментальных теорий.
  В рамках работы были созданы и исследованы две лазерные системы с длиной волны излучения 698 нм со стабилизацией частоты по длинным (48 см) резонаторам из стекла со сверхнизким коэффициентом теплового расширения (ULE) и две лазерные системы с длиной волны излучения 1542 нм на основе криогенных резонаторов из монокристаллического кремния. Показано, что девиация Аллана относительных флуктуаций частоты сигнала биений лазеров на длине волны 698 нм (соответствует часовому переходу в атоме 87Sr) соcтавляет менее 2*10^-15 на временах усреднения 30 мс - 10 с, что удовлетворяет требованиям для оптического репера частоты нового поколения на атомах стронция. Одним из ключевых факторов, нарушающих стабильность привязки частоты лазера к моде резонатора методом Паунда-Дривера-Холла являются шумы остаточной амплитудной модуляции. На базе лазерных систем с кремниевыми опорными резонаторами реализована петля обратной связи для подавления этих шумов. Благодаря этому вклад указанных флуктуаций в нестабильность частоты лазерных систем удалось уменьшить приблизительно в 100 раз: вплоть до предела тепловых шумов кремниевого резонатора. 
  Кроме экспериментов по стабилизации частот излучения лазеров в работе предложены и исследованы путём моделирования два новых метода, нацеленные на повышение стабильности частоты таких лазерных систем. Первый метод предназначен для частичной компенсации влияния тепловых шумов зеркал опорного резонатора на стабильность частоты лазерного излучения в основной моде. Метод основан на использовании дополнительной пары мод старшего порядка того же резонатора для частичного детектирования флуктуаций частоты основной моды. Второй метод открывает возможности для создания опорных резонаторов с нулевым тепловым расширением длины из материалов, не обладающих таким свойством. Для компенсации теплового расширения тело резонатора обжимается кольцом со специально подобранными размерами из материала, коэффициент теплового расширения которого значительно превосходит коэффициент теплового расширения тела.
chairman_dissertation_council.name: Андрей
chairman_dissertation_council.surname: Ионин
chairman_dissertation_council.patronymic: Алексеевич
chairman_dissertation_council.position: Руководитель Отделения квантовой радиофизики имени Н. Г. Басова
chairman_dissertation_council.degree: Доктор физико-математических наук
chairman_dissertation_council.rank: Профессор
chairman_dissertation_council.wos_research_id: M-3857-2015
chairman_dissertation_council.scopus_author_id: 7005707664
chairman_dissertation_council.rinc_id: 331
chairman_dissertation_council.territory: РОССИЯ
organization_supervisor.name: Николай
organization_supervisor.surname: Колачевский
organization_supervisor.patronymic: Николаевич
organization_supervisor.position: директор ФИАН
organization_supervisor.territory: РОССИЯ
rubrics.code: 29.31.26
rubrics.name: Спектроскопические методы и методики
rubrics.code: 29.33.49
rubrics.name: Лазерная спектроскопия
rubrics.code: 29.33.17
rubrics.name: Методы управления оптическим излучением
oecds.code: 01.03.SY
oecds.name: OPTICS
speciality_codes.name: Лазерная физика
speciality_codes.code: 1.3.19.
supervisors.fio: Колачевский Н. Н.
supervisors.scientific_degree: Доктор физико-математических наук
supervisors.speciality_code: Оптика
supervisors.responsible_type: Научный руководитель
opponents.fio: Пальчиков В. Г.
opponents.scientific_degree: Доктор физико-математических наук
opponents.speciality_code: Оптика
opponents.responsible_type: Оппонент
opponents.fio: Гончаров А. Н.
opponents.scientific_degree: Кандидат физико-математических наук
opponents.speciality_code: Радиофизика
opponents.responsible_type: Оппонент
protection_organization.short_name: ФИАН
protection_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ ФИЗИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ИМ. П.Н. ЛЕБЕДЕВА РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК
protection_organization.ogrn: 1027739617960
protection_organization.supervisor_name: НИКОЛАЙ
protection_organization.supervisor_surname: КОЛАЧЕВСКИЙ
protection_organization.supervisor_patronymic: НИКОЛАЕВИЧ
protection_organization.organization_type: Организация
protection_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
protection_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения
author_organization.short_name: ФИАН
author_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ ФИЗИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ИМ. П.Н. ЛЕБЕДЕВА РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК
author_organization.ogrn: 1027739617960
author_organization.supervisor_name: НИКОЛАЙ
author_organization.supervisor_surname: КОЛАЧЕВСКИЙ
author_organization.supervisor_patronymic: НИКОЛАЕВИЧ
author_organization.organization_type: Организация
author_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
author_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения