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氦氖激光器的结构及特点

时间:2023-11-20 理论教育 版权反馈
【摘要】:氦氖激光器的结构如图8-8所示,在抽成真空的放电管内充入工作物质氦和氖的混合气体,其中氦气的压强约为1Torr,氦氖气压之比为5∶1~7∶1,激励所需的外界能量是通过放电管气体放电的方式获得的。外腔式激光器的放电管两端放置两块透明板,与放电管轴线成布儒斯特窗,其作用是减少激光在两反射镜之间来回反射时放电管窗口引起的反射损失,同时输出的激光是线偏振光。氮氖激光器县有连续输出,单色性好的特点。

氦氖激光器的结构及特点

氦氖激光器的结构如图8-8所示,在抽成真空的放电管内充入工作物质氦和氖的混合气体,其中氦气的压强约为1Torr,氦氖气压之比为5∶1~7∶1,激励所需的外界能量是通过放电管气体放电的方式获得的。谐振腔是由两平行放置的反射镜(可以是平面镜,也可以是球面镜)组成的,其中一面反射镜的反射率为100%,另一面则为98%左右。两反射镜都置于放电管外的称为外腔式;两反射镜若制成两个布儒斯特窗,直接装在放电管两端则称为内腔式。外腔式激光器的放电管两端放置两块透明板,与放电管轴线成布儒斯特窗,其作用是减少激光在两反射镜之间来回反射时放电管窗口引起的反射损失,同时输出的激光是线偏振光

图8-8 氦氖激光器结构图

氦氖气体的能级如图8-9所示,在这两种混合气体中产生受激辐射的是氖原子。氦原子只起到传递能量的作用。当放电管两级间加上几千伏的高压时,阴极发射出大量的自由电子,他们受到电磁场的加速并与氦原子发生碰撞,将处于基态11S的氦原子激发到两个亚稳定态23S和21S上去,这些处于亚稳定态的氦原子又与处于基态的氖原子相碰撞。由于氦原子的23S和氖的4S能级,以及氦21S和氖5S能级很接近,因此激发到亚稳态的氦原子与基态的氖原子碰撞后,便使得基态的氖原子被激发到4S和5S能级上去。这样便在氖的5S和4P之间,4S和3P之间,以及5S和3P能级间形成了粒子数反转,这时在这三对能级间的受激辐射将产生3.39μm、1.15μm和632.8nm三种波长的激光。在实际中最常用的是波长为632.8nm的红光。(www.xing528.com)

氮氖激光器县有连续输出,单色性好的特点。但其输出功率较小。

图8-9 氦氖气体能级图

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