根據激光器放電管和諧振腔反射鏡放置方式的不同，He-Ne激光器可以分為(wei) 內(nei) 腔式、外腔式和半內(nei) 腔式三種，如圖（1）所示。對於(yu) 外腔式和半內(nei) 腔式結構，在放電管的一端或兩(liang) 端，通過布儒斯特窗片實現真空密封，以減少損耗，並且保證了激光輸出是線偏振光。

He-Ne激光器的工作物質是Ne原子，即激光輻射發生在Ne原子的不同能級之間。He-Ne激光器放電管中充有一定比例的He氣，主要起著提高Ne原子泵浦速率的輔助作用。

圖（1） He-Ne激光器的基本結構形式

圖（2）是與(yu) 產(chan) 生激光有關(guan) 的Ne原子的部分能級圖（進一步的了解可查有關(guan) 書(shu) 籍），Ne原子的激光上能級是3S和2S能級，激光下能級是3P和2P能級。由圖可見，He原子的激發能級21S0、23S1分別與(yu) Ne原子的#p#分頁標題#e#3S和2S能級十分接近，因此，當He-Ne管內(nei) 的氣體(ti) 放電時，He原子與(yu) 高速電子碰撞，被激發到23S1和21S0上，進而，這些激發態He原子通過共振能量轉移過程，將處在基態上的Ne原子激發到2S和3S能級上。當被激發到3S和2S能級上的Ne原子數足夠多時，會(hui) 在3S、2S能級與(yu) 3P、2P能級間產(chan) 生粒子數反轉，通過受激輻射過程即可產(chan) 生He-Ne激光。由該過程躍遷到3P、2P能級上的Ne原子，很容易通過自發輻射躍遷到1S能級上，再通過與(yu) 管壁碰撞將能量交與(yu) 管壁，回到基態。

圖（2） 與(yu) 激光躍遷有關(guan) 的#p#分頁標題#e#Ne原子的部分能級圖

由上述激發過程可見，He-Ne激光器是典型的四能級係統，其激光譜線主要有三條，它們(men) 分別與(yu) 下列躍遷相對應：

3S®2P   0.6328m

2S®2P    1.15m

3S®3P    3.39m

現在的商用He-Ne激光器的主要譜線是0.6328mm紅光，其它還有黃光(0.594mm)、綠光(0.543#p#分頁標題#e#mm)和橙光(0.606mm、0.612mm) He-Ne激光器商品出售。