He-ne / I2 ( 633 Nm ) Lazer Frekans Kararlılığı Ve Mutlak Frekans Ölçümü

Abstract

Bu tez çalışmasında Ulusal Metroloji Enstitüsü ( UME )’de dizayn ve yapımı gerçekleştirilen 3 adet He-Ne / I2 ( UME L1,UME L2,UME L3 ) lazerlerinin frekansına etki eden parametreler ( iyot mollekülleri gaz basıncı, lazere uygulanan modulasyonun çizgi genişliği ve lazer güç) paremetreleri incelendi.Lazerlerin kendi aralarındaki frekans kararlılığı ve Uluslararası Ölçüm Bürosu ( BIPM ) lazerleri ( BIPM4, BIW167 ) ile UME L3’ün frekans kararlılığı araştırıldı ve UME L3’ün iyot mollekülleri enerji geçişi ( f çizgisi ) mutlak frekansının BIPM ve UME Femtosaniye Comb sistemi ile olan ölçüm ve sonuçları karşılaştırıdı. BIPM’ de mutlak frekans ölçümünde He-Ne / I2 ( UME L3 ) lazerinin gücü 84.0  1.2 W , lazere uygulanan modulasyonun çizgi genişliği 6.02  0.10 MHz olarak ölçülmüştür. Bu değerlerde He-Ne / I2 ( UME L3 ) lazerinin f çizgisinin frekansı 473 612 353 602.0  1.1 kHz olarak ölçülmüştür. UME’ de mutlak frekans ölçümü yapılırken He-Ne / I2 ( UME L3 ) lazerinin gücü 79.4  0.6 W, lazere uygulanan modulasyonun çizgi genişliği 6.05  0.10 MHz olarak ölçülmüştür. Bu değerlerde He-Ne / I2 ( UME L3 ) lazerinin f çizgisinin frekansı 473 612 353 600.6  1.1 kHz olarak ölçülmüştür. UME-L3‚ ün BIW167 ve BIPM-4 lazerleri ile olan frekans kararlılığı değeri 3  10-13 değerine 1000 s ortalama zamanda ulaşırken UME-L3‚ ün UME L1ve UME L2 lazerleri ile olan frekans kararlılığı değeri 1  10-13 değerine 5000 s ortalama zamanda elde edilmiştir.

In this thesis work, the parameters that influence the laser frequency of 3 completely home-built He-Ne / I2 (UME L1, UME L2, UME L3) such as gas pressure of the iodine molecules , laser modulation linewidth and laser power was investigated. Laser frequency stabilities between the UME –UME lasers and UME – BIPM (Bureau Internationale des Poids et Mesures) (BIPM4 and BIW167) lasers were demonstrated. Finally, Absolute frequency measurement of the UME L3 He-Ne laser that is frequency stabilized on the f-component of the iodine molecules were done using both the BIPM and the UME femtosecond comb systems. The value of the absolute frequency measurement of the f component of the He-Ne / I2 (UME L3) laser held at the BIPM was found to be 473 612 353 602.0  1.1 kHz where the laser power was 84.0  1.2 W and laser modulation linewidth was 6.02  0.10 MHz. During the absolute frequency measurement of the f component of the He-Ne / I2 (UME L3) laser at UME, the laser power was 79.4  0.6 W and the modulation width was 6.05  0.10 MHz. The value found was 473 612 353 600.6  1.1 kHz for the laser stabilized on the f component. The frequency stability values between the UME L3 – BIW167 and UME L3 – BIPM4 lasers was found to be 3  10-13 for an averaging time of 1000 s where as between UME - UME lasers was found to be 1  10-13 for an averaging time of 5000 s.