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氦氖激光器

氦氖激光器的结构

氦氖激光器由放电管、共振腔、激光电源三部分组成。

放电管包括放电毛细管、储气管和电极三部分。放电毛细管是发生气体和产生激光的区域管内径为1.2-1.3mm。氖气管与放电毛细管同轴并相通。氖气管相当于扩大了放电毛细管储气的体积,可缓冲因氖气逃逸快而造成氦、氖气压比失调,并且对漏入的杂质气体起稀释作用。此外,因毛细管很细,容易发生变形。从而造成共振腔变形,因此配置储气管起着加固共振腔的作用。

电极有阳极和冷阴极。因为特种材料具有良好的发射电子的能力和抗溅射能力,容易加工,因而冷阴极常用镍、铅、钼制成。阳极用一根钨杆,以减少对地的电容量,降低出现驰豫振荡的几率使其输出稳定。

共振腔由一块凹面反射镜和一块平面镜组成。其中反射镜的反射率接近100%、而平面镜的反射率激光器的增益大小而定,一般取98.5%~99.5%。

激光电源一般可采用稳定的直流电源、工频或射频交流电源。在精密测量中,常采用直流稳压电源,以获得稳定的激光。

按照共振腔与放电是否接触,共振腔可分为半内腔式、内腔式、和外腔式三种结构

He-Ne激光器的三种结构

在外腔式氦氖激光器中,放电管两端贴有两块镜片,镜片法线与放电管轴成一夹角θ。θ满足条件:tanθ=n,θ称为全偏振角或布儒斯角。该镜片称为布儒斯特窗,对石英玻璃窗,n=1.45,当波长λ=0.6328um时,θ=5530′。

当平行与放电管轴的光速入射布儒斯特窗口时,其中平行于图面的偏振光可通过窗口,因此,这种激光器将产生线偏振光。

外腔式结构的优点是制造简单,但调整困难,也不太稳定,为此常采用内腔式结构。内腔式结构虽然制造困难些,但不需要调整,反射镜也不易被弄脏。另外还有一种半腔式结构,较易调整。

发布于 2019-05-05

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