氦氖激光器（Helium-neongaslaser）是研制成功的第一種氣體激光器，也是常用的一種，通常在可見光頻段（6328Å）工作，其他還有1.1523μm及3.3913μm，但不常用。功率一般約數(shù)毫瓦，連續(xù)發(fā)光。因?yàn)橹圃旆奖恪⑤^便宜、可靠，所以使用較多。由于單色性好，相干長度可達(dá)數(shù)十米以致數(shù)百米。
氦氖激光器的結(jié)構(gòu)一般有三種形式：
①內(nèi)腔式(結(jié)構(gòu)如圖1)。放電管與諧振腔固定在一起。
②外腔式。放電管與諧振腔*分開。
③半內(nèi)腔(或半外腔)式。諧振腔中的一塊反射鏡與放電管固定在一起，另一塊則與放電管分開。
放電毛細(xì)管內(nèi)充以氦氖混合氣體，其氣壓比為5∶1到10∶1，總壓強(qiáng)為133.3～266.6帕(1～2毫米汞柱)。激光工作物質(zhì)是氖，起受激輻射作用，氦為輔助氣體，起傳遞能量作用。放電管的陽極一般用鎢棒制成，陰極為鋁或鉬圓筒。
內(nèi)腔式激光器使用方便，無需調(diào)整諧振腔，反射鏡和放電管之間沒有窗片相隔，光能損失少，但因放電使管受熱變形導(dǎo)致激光輸出下降，穩(wěn)定性變差，且管長度越長，穩(wěn)定性越差。
外腔式激光器放電管兩端固定兩塊呈一特殊傾角的窗片。反射鏡安裝在窗片外，可進(jìn)行調(diào)整以適應(yīng)多種實(shí)驗(yàn)的要求。腔體受溫度影響較小，輸出的激光為線偏振光。缺點(diǎn)是使用不方便，窗片與軸線的夾角不易調(diào)準(zhǔn)，影響輸出功率。
半外腔式激光器綜合上述兩種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，是一種比較理想的激光器。氦氖激光器的輸出功率和激光頻率的穩(wěn)定性容易控制，光束的單色性、相干性和方向性均好，器件壽命長，結(jié)構(gòu)簡單，價(jià)格較低，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科研和教學(xué)等方面的應(yīng)用日趨廣泛，尤其在精密計(jì)量、準(zhǔn)直導(dǎo)向、流體的流速流量測(cè)量和全息照相等方面發(fā)揮著重要作用。
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