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国产氦氖激光器的工作原理及工作性能特点

更新时间:2022-10-10  |  点击率:1856
  国产氦氖激光器属于气体激光器,由三个基本部分组成。分别为谐振腔(光学共振腔),工作物质(增益介质)和激励源。He-Ne激光器的增益介质为浓度大于99.99%的氦气和氖气。激发出激光的气体是氖气,而提供产生粒子数反转的气体则是氦气,一般是在玻璃制作的放电管内充入一定的比例并达到一定的压强。谐振腔主要由反射镜和腔体等构成。在泵浦源做作用下产生粒子数的反转,光子在谐振腔内震荡同时工作物质在光子的碰撞下产生更多波长相同的光子,如此循环不断地激发产生越来越多的频率相同的光子,产生的光子透射出,拥有很好的方向性和频率单一性。
  国产氦氖激光器工作特性:
  1.输出波长。氦氖激光器可输出3.39um、632.8nm、1.15um三种波长的激光,其中以输出632.8nm波长的激光器应用广泛。
  2.输出功率。氦氖激光器输出功率为毫瓦量级,一般随放电管长度增大而增大。常用的250型L=25cm,输出功率:2-3mW;L=1m,输出功率可达30-40mW左右。
  3.发散角。氦氖激光器发散角为毫弧度量级。发散角愈小,方向性愈好,氦氖激光器远场发散角可由下式计算:
  2θ=λ/πW0
  式中W0为腰斑半径。
  4.激光的模式。大多实际应用时都要求使用工作在TEN00模的激光器(称单横模输出),当其光束的光强分布呈现高斯分布时,则称为基模。为提高氦氖激光器的相干性,有时也需要对纵模进行调整。
  国产氦氖激光器已经被人们应用得非常普遍。但氦氖激光器又存在一定的缺点,激光器的效率较低,功率也不够大。所以在激光外科手术、钻孔、切割、焊接等这些行业中,人们现在大多换成采用CO2激光器、脉冲激光器或者是半导体激光器等大功率激光器。因为氦氖激光器具有工作性质稳定、使用寿命比较长的特点,因而现在对于氦氖激光器在流速和流量测量方面得到了更加普遍的开发和利用,同时在精密计量方面的应用也非常广泛。