氦氖激光器,通常被稱為(wei) HeNe激光器,是一種小型氣體(ti) 激光器,具有多種工業(ye) 和科學用途。這些激光器主要用在可見光譜中的紅光波段的632.8納米。Thorlabs的紅光氦氖氣體(ti) 激光器產(chan) 品線的穩定輸出功率涵蓋了從(cong) 0.5毫瓦到35毫瓦的範圍,並且輸出光為(wei) 基本的高斯光束。根據所選取的型號,輸出光將為(wei) 線偏振光或者隨機偏振光(非偏振的)。
氦氖激光器的增益介質是在密封的低壓玻璃管中,比例為(wei) 5:1到20:1不等的氦氣和氖氣混合氣體(ti) 。這些激光器的激發源是通過玻璃管兩(liang) 端的陽極和陰極的高壓放電。該激光器的光學諧振腔由一個(ge) 高反鏡和一個(ge) 輸出耦合鏡組成,其中在激光管一端的高反鏡是一片高反射率的平麵鏡,激光管另一端的輸出耦合平麵鏡的透過率約為(wei) 1%。氦氖激光器往往比較小,腔體(ti) 長度在大約15厘米到0.5米之間,光輸出功率在1毫瓦到100毫瓦之間。Thorlabs提供高達50毫瓦的輸出功率。
Thorlabs的穩定氦氖激光器能實現頻率穩定或者強度穩定。在頻率穩定模式下,它將保持激光頻率或波長恒定。在強度穩定模式下,它將保持輸出功率恒定。穩定氦氖激光器是許多光譜學、幹涉儀(yi) 和波長測量儀(yi) 應用所必需的。
頻率穩定模式
頻率穩定模式會(hui) 平衡兩(liang) 種模式的強度,使其都在增益曲線以下,以保持激光頻率的穩定。管的長度是經過專(zhuan) 門選擇的,以保證輸出端隻有兩(liang) 個(ge) 諧振腔膜式。這兩(liang) 個(ge) 模式的偏振態是正交的(如果其中一個(ge) 為(wei) S偏振態,另一個(ge) 將會(hui) 是P偏振態)。使用偏振光分束器,把其中一個(ge) 模式直接入射到光電探測器,而另一個(ge) 模式透過第二個(ge) 分束器,把5%的輸出光入射到第二個(ge) 光電探測器上,如原理圖所示。這兩(liang) 個(ge) 光電探測器產(chan) 生一個(ge) 誤差信號,用來控製包裹在玻璃管外的加熱器。加熱器引起管的擴張和收縮,從(cong) 而使頻率達到穩定。頻率穩定模式也提供了一定程度的強度穩定。
強度穩定模式
強度穩定模式會(hui) 穩定輸出光束的強度。該模式的工作原理和頻率穩定模式一樣;但隻用一個(ge) 光電探測器來產(chan) 生反饋誤差信號,從(cong) 而控製加熱器。強度穩定模式也提供一定程度的頻率穩定。
在Thorlabs的HRS015穩定的氦氖上,隻需將撥動開關(guan) 打在所需模式的位置,就能快速地選取該模。
市麵上的氦氖激光器功率穩定性在1%以上,而Thorlabs這款氦氖激光器引入了反饋機製,將穩定性控製在了0.1%~0.2%。
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