氦氖激光器
He-Ne激光器
He-Ne激光器谐振腔调整走进He-Ne激光器气体激光器的优点：1. 工作物质均匀性好，输出激光光束质量好2. 谱线宽，从远红外到紫外3. 输出功率大，转换效率高（电光转换）4. 结构简单，成本低氦氖激光器的结构：工作物质：He-Ne气体（He为辅助气体），气压比为5：1－7：1谐振腔：一般用平凹腔，平面镜为输出镜，透过率约1％－2％，凹面镜为全反射镜泵浦系统：一般采用放电激励激光管结构：按谐振腔与放电管的放置方式分为内腔式﹑外腔式﹑半内腔式按阴极及贮气室的位置不同分为同轴式﹑旁轴式﹑单细管式He－Ne激光器的特点：典型谱线：632.8nm 1.15μm 3.39μm其他谱线：612nm 594nm 543nm优点：1. 光束质量好Θ＜1mrad2.单色质量好，带宽＜22Hz3.稳定性高功率稳定（＜2％）频率稳定（＜5×10-15）4.在可见光区He-Ne激光器的输出功率：He-Ne激光器属于以非均匀加宽为主但又不能忽略均匀加宽影响的综合加宽线型，按照综合加宽的情况计算其输出功率。
输出功率的稳定性：He-He激光器在工作过程中，输出功率会随时间做周期性的或随即的波动。
造成漂移的原因有：1 放电电流波动造成输出功率的波动；2谐振腔光轴与毛细管轴线相对位置发生变化引起功率波动；3纵模的变化引起输出功率的波动。
在只有少数几个纵模振荡的短腔激光器中，温度的变化或其他原因导致腔长发生了变化，谐振腔的纵模也要发生改变，将造成增益曲线的烧孔面积变化，从而引起输出功率的波动。
解决方法：1.外部控制的办法减小功率漂移；2.根据产生漂移的原因，在器件结构和工艺上采取改进措施；He-He激光器的频率特性：在适当的放电条件下，He-He激光器已经获得了100多条谱线。
其中最主要的是0.6328μm和3.39μm两条。
He-Ne的实验调整相对一般光源，激光具有单色性好的特点，也就是说，它具有非常窄的谱线宽度。
这样窄的谱线，不是受激辐射后自然形成的，而是受激辐射经过谐振腔等多种机制的作用和相互干涉后形成的。
氦氖激光原理
氦氖激光原理氦氖激光是一种常见的气体激光，其原理基础于氦氖原子的能级结构和跃迁特性。
在氦氖激光器中，氦氖气体被激发至激发态，然后通过受激辐射产生一种特定波长的激光。
下面将详细介绍氦氖激光的原理。
1. 氦氖原子的能级结构。
氦氖原子的能级结构是氦氖激光产生的基础。
氦氖原子的基态为1s2 2s2 2p6，最外层电子为2p6。
氦氖原子的第一激发态为2s2 2p5，能级较低，激发态电子数目较多，容易实现粒子数反转。
这为氦氖激光的产生提供了可能性。
2. 跃迁特性。
氦氖原子的能级结构决定了其跃迁特性。
在氦氖激光器中，氦原子的激发态电子受到外界能量激发后跃迁至基态，同时释放出光子。
这些光子具有特定的波长和相干性，形成了氦氖激光。
3. 受激辐射。
受激辐射是氦氖激光产生的关键过程。
在氦氖激光器中，氦氖原子的激发态电子受到外界光子的激发后跃迁至基态，同时释放出与外界光子同相位、同频率、同方向的光子。
这些光子与外界光子相互放大，最终形成了激光。
4. 激光放大。
在氦氖激光器中，激光通过光学共振腔的多次反射和通过氦氖气体的多次通过，得到放大和增强。
这样，原本微弱的激光信号被放大成为强光束，形成了可用于实际应用的氦氖激光。
5. 激光输出。
经过激光放大后，氦氖激光通过输出镜的反射，最终形成了输出激光束。
这束激光具有特定的波长、相干性和方向性，可以用于实际的实验和应用中。
综上所述，氦氖激光的原理基础于氦氖原子的能级结构和跃迁特性，通过受激辐射和激光放大，最终形成了输出激光。
氦氖激光具有单色性好、光束质量高、波长稳定等特点，在医疗、测量、通信等领域有着广泛的应用前景。
希望本文能够帮助读者更好地理解氦氖激光的原理和特性。
氦氖激光治疗仪操作指南
氦氖激光治疗仪操作指南氦氖激光治疗仪（He-Ne）是一种常用的医疗设备，被广泛应用于物理治疗、美容护肤和疾病治疗中。
本文将为您提供一份详细的氦氖激光治疗仪操作指南，以帮助您正确使用和操作该设备。
1. 氦氖激光治疗仪简介氦氖激光治疗仪是一种采用氦氖激光器发出的红色光束进行治疗的设备。
红色光束具有良好的穿透力和生物刺激性，可用于促进血液循环、促进组织修复、疼痛缓解等治疗目的。
2. 操作前的准备在使用氦氖激光治疗仪之前，务必确保设备工作正常并且消毒清洁。
检查设备表面是否有明显损坏，确保开关、电源线等部件完好无损。
在治疗区域周围铺设好防护垫，以防止射线伤害。
3. 开机和设定参数将氦氖激光治疗仪连接至电源插座，并将电源开关打开。
根据治疗需求，在设备面板上设定合适的参数，如治疗时间、功率强度等，以确保治疗的有效性和安全性。
4. 治疗仪的持握和操作握住氦氖激光治疗仪的手柄，将治疗头对准治疗区域。
确保治疗头与皮肤保持适当的距离，一般建议约为1-2厘米。
按下治疗仪上的触发按钮，开始释放激光光束。
在移动时保持匀速，并保持治疗头与皮肤的距离一致，以免产生光斑或烫伤。
5. 治疗时间和频率治疗时间和频率应根据具体情况进行调整。
一般而言，在美容护肤中每个治疗区域的治疗时间约为5-10分钟，每周1-3次；而在物理治疗和疾病治疗中，根据病情严重程度和治疗目的，治疗时间和频率会有所不同。
建议在医生或专业人士的指导下使用。
6. 治疗后的注意事项治疗结束后，及时关闭氦氖激光治疗仪的电源开关，并将设备清洁干净。
治疗后的皮肤可能会有红肿或发热的感觉，这是正常的生理反应，一般会在几小时内自行缓解。
避免暴露在阳光下或进食刺激性食物等刺激性物质，以促进皮肤的恢复。
7. 安全注意事项在使用氦氖激光治疗仪时，请务必遵循以下安全注意事项：- 不要直接对眼睛照射激光光束，以免造成眼部损伤；- 在治疗过程中，避免让激光光束经过突出物，以免产生烫伤；- 在治疗过程中，避免触碰到激光治疗仪的工作部件，以免产生电击或其他意外伤害；- 请将氦氖激光治疗仪放置在儿童无法触及的地方，以防止误操作。
氦氖激光器模式分析
模式分析1．氦-氖(He-Ne)激光器简介氦氖激光器（或He-Ne激光器）由光学谐振腔(输出镜与全反镜）、工作物质(密封在玻璃管里的氦气、氖气）、激励系统（激光电源）构成。
二电极通过毛细管放电激励激光工作物质，在氖原子的一对能级间造成集居数反转，产生受激辐射。
由于谐振腔的作用，使受激辐射在腔内来回反射，多次通过激活介质而不断加强。
如果单程增益大于单程损耗，即满足激光振荡的阈值条件时，则有稳定的激光输出。
内腔式激光器的腔镜封装在激光管两端。
二．氦-氖(He-Ne)激光器的工作原理氦氖激光器的激光放电管内的气体在涌有一定高的电压及电流（在电场作用下气体放电），放电管中的电子就会由负极以高速向正极运动。
在运动中与工作物质内的氦原子进行碰撞，电子的能量传给原子，促使原子的能量提高，基态原子跃迁到高能级的激发态。
这时如有基态氖原子与两能级上的氦原子相碰，氦原子的能量传递给氖原子，并从基态跃迁到激发的能级状态，而氦原子回到了基态上。
因为放电管上所加的电压，电流连续不断供给，原子不断地发生碰撞。
这就产生了激光必须具备的基本条件。
在发生受激辐射时，分别发出波长3.39μm，632.8nm，1.53μm三种激光，而这三种激光中除632.8nm为可见光中的红外光外，另二种是红外区的辐射光。
因反射镜的反射率不同，只输出一种较长的光波632.8nm的激光。
3．He-Ne激光器结构及谐振腔He－Ne激光器的结构形式很多，但都是由激光管和激光电源组成。
激光管由放电管、电极和光学谐振腔组成。
放电管是氦一氖激光器的心脏，它是产生激光的地方。
放电管通常由毛细管和贮气室构成。
放电管中充入一定比例的氦（He）、氖（Ne）气体，当电极加上高电压后，毛细管中的气体开始放电使氖原子受激，产生粒子数反转。
贮气室与毛细管相连，这里不发生气体放电，它的作用是补偿因慢漏气及管内元件放气或吸附气体造成He,Ne气体比例及总气压发生的变化，延长器件的寿命。
光信息专业实验报告：氦氖激光模式实验
光信息专业实验报告：氦氖激光模式实验氦氖激光器在实际应用，尤其是基础实验教育中应用非常广泛。
本实验对氦氖激光器的性质进行了测量，主要分为两个部分。
一是氦氖激光器光斑大小和发散角的测量，二是利用共焦球面扫描干涉仪与示波器对氦氖激光器的模式进行分析。
实验仪器及技术参数：1、氦氖激光器：中心波长632.8nm、谐振腔腔长246mm、谐振腔曲率半径为1m2、共焦球面扫描干涉仪：腔长20mm、凹面反射镜曲率半径20mm、凹面反射镜反射率99%、精细常数>100、自由光谱范围4GHz3、示波器、光学镜若干实验一氦氖激光器光斑大小和发散角的测量氦氖激光器发出的光束为高斯光束，高斯光束是我们非常熟悉的一种光束。
我们可以从横向和纵向两个角度来理解高斯光束。
1、横向方向高斯光束之所以称为高斯光束，正是因为其基模在横向上光强的分而呈高斯分布型。
即⁄]（1）是I oo(r,z)=I oo(z)exp[−2r2w2(z)其中，下标00表示基横模，I oo(z)表示中心处的光强，r表示横截面离中心的距离，z 表示所研究的光斑所处的纵向上的位置，w(z)表示z处的光束半径。
光束半径w(z)定义为振幅下降到中心振幅1/e的点离中心的距离，或者说光强下降到中心光强1/e2的点离中心的距离。
从（1）式可以看出，高斯光束横向上光强随着离中心位置越远，光强越小，至w(z)处已基本下降为0，集中了86.5%的功率。
以上的说明可以用图1表示。
图1 高斯光束横向上振幅分布和光强分布2、纵向方向由横向方向上高斯光束的说明可以看出，整个高斯光束可以看成是横向上高斯光斑沿纵向z 轴传播形成的。
那么，纵向上光斑是如何传播的呢？理想的高斯光事假设传播过程中光的总能量不变，传播的过程只是光斑大小发生了变化。
激光器发出的激光束在空间的传播如图2所示。
光束截面最细处成为束腰。
我们将柱坐标（z, r, φ）的原点选在束腰截面的中点，z是光束传播方向。
束腰截面半径为w0,距束腰为z处的光斑半径为w(z)，则w(z)=w o[1+(λzπw o)2]12⁄（2）其中是λ激光波长。
氦氖激光器光束直径
氦氖激光器光束直径
氦氖激光器是一种常见的气体激光器，其光束直径是指在一定距离内光束的横截面直径。
光束直径的大小对于激光器的应用具有重要的影响。
一般来说，光束直径越小，激光器的能量密度就越高，能够产生更强的激光效果。
氦氖激光器的光束直径主要取决于两个因素：激光器输出功率和激光器束腰直径。
束腰直径是指激光光束在传输过程中的最小直径。
当光束传输到一定距离时，光束直径会逐渐扩散，直到达到其束腰直径。
因此，精确控制激光器束腰直径是保持光束直径稳定的关键。
在实际应用中，氦氖激光器的光束直径可以通过使用透镜来调节。
透镜的作用是对光线进行聚焦或发散，从而改变光束直径。
通过选择合适的透镜，可以使光束直径达到最小值，从而实现更高的激光功率和更强的激光效果。
总之，氦氖激光器的光束直径对于其应用具有重要的影响。
通过精确控制束腰直径和选择合适的透镜，可以实现更高的激光功率和更强的激光效果。
- 1 -。
第二章 氦氖激光器
He（23S1、21S0）与Ne（2S、3S）能量非常接近， 很容易发生碰撞能量转移，且都是亚稳态，原子辐 射寿命较长，电子碰撞截面大，有利于选择激发Ne 到（2S、3S）能级。 He对Ne的选择性激发比电子直接碰撞激发的概大， Ne（3S2）对He共振能量转移激发依赖最大。可以认
为Ne（3S2）上的粒子是由He（21S0）能量转移激发。
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激光器件原理与设计
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第二章 氦氖激光器
在电流逐渐增大、电子密度增 强的过程中，激光上能级的粒 子最初呈线性增长。随着电子 碰撞消激发加剧，粒子增长速
度减缓，最后达到饱和状态。
而激光下能级的粒子在此过程 中始终保持着线性增长的关系，
故而使粒子数反转值在某一放
电电流条件下，出现最大值。 从图中可看到，随放电电流变 化，增益 存在一个最佳值
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激光器件原理与设计
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第二章 氦氖激光器
2.增益分布：增益沿放电管轴向分布均匀，径向分布不均匀
影响因素：放电电流、总气压和气体混合 比。 随电流增大，管轴中心出现增益饱和并下 降；电流继续增大，管壁附近出现增益下 降。 在一定电流下，气压增大，管轴中心出现 增益饱和并下降。这是因中心处Ne(1s)粒 子在气压较大时不易扩散到管壁碰撞弛豫， 导致Δ N减小，增益下降。 Ne增多，增益下降且径向分布加宽。
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第二章 氦氖激光器
(3) 输出稳定：功率稳定性达到30秒内的误差为0.005%, 十分钟内的误差为0.015％。 (4) 可见光输出。 适用于：精密测量、检测、准直、导向、水中照明、信息 处理、医疗等 。 1.2.1 He-Ne激光器工作原理 一、He-Ne激光器工作物质能级特点 He-Ne激光器是混合气体器件，Ne为产生激光的物质， He是辅助气体，用来提高Ne泵浦效率 。
氦氖激光使用方法
氦氖激光使用方法
氦氖激光是一种常见的气体激光器，广泛应用于科研和工业领域。
以下是氦氖激光的使用方法：
1. 准备工作：先将氦氖激光器插上电源，并连接冷却系统。
确保激光器外壳和镜片清洁，并检查冷却液是否充足。
2. 打开开关：打开激光器的电源开关，并等待一段时间让气体充分激活。
3. 调节功率：调节激光器输出功率，一般有手动和自动两种方式。
可以根据实际需求来调节。
4. 对准光束：使用合适的镜片和透镜将激光器的光束对准目标。
可以使用像位移器或功率表等设备来帮助对准。
5. 安全操作：使用激光防护眼镜来保护眼睛，避免直接照射到皮肤和眼睛。
确保周围环境安全。
6. 关闭激光器：在使用完毕后，关闭激光器的电源开关。
断开电源并清理设备。
请注意，使用激光器时，应严格按照设备说明书和安全操作规程操作，以确保自己和他人的安全。
1.8He-Ne激光器
2.
3.
利用气体放电泵浦方法向CO2气体分子注入能量， 使放电管中CO2分子达到反转分布状态。 将直流电压的两输出端分别接到放电管的两电极 上，当不加电压或电压很低时，两电极间的气体完 全绝缘，内阻为无穷大，没有电流流过；随着电压 的升高，气体中开始有带电粒子移动，气体的内阻 开始减小，当达到某一电压值时，内阻急剧减小， 电流迅速增加、气体被击穿、放电开始，这一电压 值叫做着火电压； 放电管中的气体被击穿放电后，电流增长、气体 中载流子增加、激光放电管的内阻下降、又进一步 引起电流的增加，这一过程反复进行，放电管呈现 负阻效应，为了使放电能够稳定地工作在放电管电 流—电压特性曲线的某一点上，在放电管的供电电 路中采取了限流措施。
气体激光器
光束质量好，线宽窄，相干性好，谱线 丰富。 效率低，能耗高，寿命较短，体积大。 原子（氦－氖）激光器， 离子（氩，氪，金属蒸汽）激光器， 分子（CO2,CO,准分子)激光器。
氦-氖(He-Ne)激光器 He-Ne)激光器
图(5-9) He-Ne激光器的基本结构形式
氦—氖激光器(He-Ne 激光器)是原子气体激光 器，工作物质是氦原子和氖原子气体，氖原子能级 间的跃迁产生激光谱线，氦原子起能量转移作用， 这是最早研究成功的气体激光器。医学中常将此种 激光器用做“光针”和照射治疗的工具，对溃疡的 治疗有较好的疗效。
图(5-10 )是与产生激光有关的Ne原子的部分能级图，Ne原子的激光上能级 是3S和2S能级，激光下能级是3P和2P能级。 1. He-Ne激光器的结构和激发机理
He-Ne激光器是典 型的四能级系统， 其激光谱线主要有 三条 : 3S→2P 0.6328µ 2S→2P 1.15µ 3S→3P 3.39µ
图(5-12) 封离式CO2激光器结构示意图
氦氖激光操作方法
氦氖激光操作方法
氦氖激光是一种常见的气体激光，操作方法如下：
1. 准备工作：确保操作环境安全，防止激光辐射对人体产生危害。
2. 开启供气系统：连接氦氖气瓶，并打开气瓶阀门，使氦氖气体进入激光器。
3. 加热激光管：开启激光器加热系统，将氦氖激光管加热到适当的温度，通常在100-150摄氏度。
4. 点火：使用高压点火电源对激光管进行点火，产生电流放电，激发激光器内的气体。
5. 调整激光束：通过调整激光器内部的反射镜和透镜，使激光束聚焦或扩散，得到所需的激光束直径和聚焦效果。
6. 控制激光输出：使用功率稳定电路和开关，控制激光器的输出功率和开关状态，以满足不同实验或应用的需求。
7. 关闭激光器：在使用完毕后，关闭氦氖气瓶阀门，断开供气，并关闭激光器的电源，将激光器冷却至室温。
请注意，以上仅为概述的操作步骤，实际操作时应严格按照激光器的说明书和相关安全规范进行操作，以确保安全性和操作的有效性。
氦氖激光器参数-概述说明以及解释
氦氖激光器参数-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分是引言的一部分，用于简要介绍氦氖激光器参数的主题和背景。
下面是关于氦氖激光器参数概述的内容：概述氦氖激光器是一种常见且重要的激光器类型，具有广泛的应用领域。
该类型的激光器在科学研究、医疗、工业和通信等领域都扮演着关键的角色。
为了更好地理解和控制氦氖激光器的工作状态，人们需要对其参数进行全面研究和分析。
本篇长文将详细探讨氦氖激光器的参数，包括其基本原理和工作参数。
我们将全面介绍氦氖激光器的工作原理，以及与其相关的参数，如激光波长、频率、功率以及激光束质量等。
通过对这些参数的研究，我们可以更好地了解氦氖激光器的性能特点和限制条件。
除了介绍氦氖激光器参数的原理和定义，本文还将关注这些参数对氦氖激光器性能的影响以及其在各个应用领域中的实际应用。
通过对不同参数的调节和优化，我们可以进一步提高氦氖激光器的工作效率和品质，从而满足各种应用的需求。
最后，本文将总结对氦氖激光器参数的研究成果，并展望其在未来的应用前景。
通过深入研究和探索，我们相信将可以进一步拓展氦氖激光器的应用范围，并为相关领域的科学研究和技术发展做出更大的贡献。
在接下来的正文中，我们将详细介绍氦氖激光器的基本原理和工作参数，并探讨其在不同领域中的应用案例。
通过阅读本文，读者将能够对氦氖激光器参数有一个全面的了解，并且能够应用这些知识进行相关研究和实践工作。
1.2 文章结构文章结构部分的内容可以包括以下几个方面的描述：本文分为引言、正文和结论三个部分。
在引言部分，首先对氦氖激光器的概述进行介绍，包括它是一种什么样的激光器以及其特点和应用领域等内容。
然后介绍文章的结构，即本文将从氦氖激光器的基本原理和工作参数两个方面进行讨论，并给出了本文的目的。
引言部分的目的是为读者提供一个对文章整体内容有基本了解的导引。
在正文部分，将详细阐述氦氖激光器的基本原理和工作参数。
在2.1节中，将介绍氦氖激光器的基本原理，包括工作原理、激光产生的过程以及相关的光学元器件等。
氦氖激光器技术条件-最新国标
氦氖激光器技术条件1 范围本标准规定了氦氖激光器（以下简称激光器）的激光器分类、技术要求、试验方法、验收规则、标志、包装、运输、贮存等。
本标准适用于波长543 nm、633 nm、1.15 μm、3.39 μm等TEM mn模连续波常用氦氖激光器。
2 规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。
其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T 191 包装储运图示标志GB/T 2423.1 电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验A：低温GB/T 2423.2 电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验B：高温GB/T 2423.5 环境试验第2部分：试验方法试验Ea和导则：冲击GB/T 2423.10 环境试验第2部分：试验方法试验Fc：振动（正弦）GB/T 2828.1 计数抽样检验程序第1部分:按接收质量限（AQL）检索的逐批检验抽样计划GB/T 2829 周期检验计数抽样程序及表（适用于对过程稳定性的检验）GB 4793.1 测量、控制和实验室用电气设备的安全要求第1部分：通用要求GB/T 7247.1—2023 激光产品的安全第1部分:设备分类和要求GB/T 7257—2013 氦氖激光器参数测量方法GB/T 13739—2011 激光光束宽度、发散角的测试方法以及横模的鉴别方法GB/T 15313—2008 激光术语3 术语和定义以下术语和定义适用本文件。
3.1激光器laser能产生受激辐射波长直到1 mm的相干辐射的器件。
[来源：GB/T 15313—2008中的2.1.98]3.2氦氖激光器 Helium-neon laser以氖为工作物质、氦为辅助气体的激光器。
3.3起辉[着火]电压 discharge voltage使激光器的增益管（也称放电管）着火时，两电极之间所需的最小电压。
氦氖激光器波长测定
氦氖激光器波长测定
氦氖激光器是一种气体激光器，它利用氦气和氖气混合产生激光。
氦氖激光器的波长测定是指测量氦氖激光的波长。
氦氖激光器通常产生两个主要的波长：632.8纳米（红光）和543.5纳米（绿光）。
这些波长非常稳定，并且可以通过使用干涉仪、折射仪或光栅进行精确测量。
干涉仪是一种常用的测量氦氖激光器波长的设备。
它利用激光光束的干涉现象来测量波长。
干涉仪由两个光学平台组成，其中一个被称为固定平台，另一个被称为移动平台。
通过调整移动平台的位置，可以观察到干涉条纹的移动。
通过测量干涉条纹的移动距离，可以计算出激光的波长。
折射仪也可以用于测量氦氖激光器的波长。
折射仪通过将激光光束通过一个棱镜或光栅来测量光的折射角。
根据光的折射角和折射率的关系，可以计算出波长。
光栅也是一种测量氦氖激光器波长的常用设备。
光栅是有规律的一排平行线，通过将激光光束通过光栅，可以产生一系列的衍射光束。
根据衍射的角度和光栅常数的关系，可以计算出波长。
通过使用这些仪器和方法，可以准确测量氦氖激光器的波长。
这对于许多应用，如激光测距仪、激光显示和激光切割等，非常重要。
氦氖激光器
氦氖激光器1．氦氖激光器的结构氦氖（He-Ne）激光器的结构一般由放电管和光学谐振腔所组成。
激光管的中心是一根毛细玻璃管，称作放电管（直径为1mm左右）；外套为储气部分（直径约45mm）；A是钨棒，作为阳极；K是钼或铝制成的圆筒，作为阴极。
壳的两端贴有两块与放电管垂直并相互平行的反射镜，构成平凹谐振腔。
两个镜版都镀以多层介质膜，一个是全反射镜，通常镀17层膜。
交替地真空蒸氟化镁（MgF2与硫化锌（ZnS）。
另一镜作为输出镜，通常镀7层或9层膜（由最佳透过率决定）。
毛细管内充入总气压约为2Torr（托）的He、Ne混合气体，其混合气压比为5：1－7：1左右。
内腔管结构紧凑，使用方便，所以应用比较广泛。
但有时为了特殊的需要也常选用全外腔式或半外腔式。
全外腔式的放电管和镜片是完全分离的，半外腔式是上两种形式的结合。
外腔式和半外腔式都需要粘贴布儒斯特片，窗片法线与激光光轴有一夹角，应等于布儒斯特角θ：θ=tg-1nK8玻璃对632.8nm激光n=1.5159；θ=56°35＇；熔融石英n=1.46；θ=55°36＇。
因此，全外腔式和半外腔式激光器输出的光束是电矢量平行于入射面的线偏振光。
2．氦氖激光器激发机理氦氖激光器中工作物质是氦气和氖气，其中氦气为辅助气体，氖气为工作气体。
产生激光的是氖原子，不同能级的受激辐射跃迁将产生不同波长的激光，主要有632.8nm、1.15um 和3.39um三个波长。
氦原子有两个亚稳态能级21S0、23S1，它们的寿命分别为5×10-6s和10-4s，在气体放电管中，在电场中加速获得一定动能的电子与氦原子碰撞，并将氦原子激发到21S0、23S1，此两能级寿命长容易积累粒子。
因而，在放电管中这两个能级上的氦原子数是比较多的。
这些氦原子的能量又分别与处于3S和2S态的氖原子的能量相近。
处于21S0、23S1能级的氦原子与基态氖原子碰撞后，很容易将能量传递给氖原子，使它们从基态跃迁到3S和2S态，这一过程称能量共振转移。
氦氖激光原理实验报告
一、实验目的1. 了解氦氖激光器的原理及结构；2. 掌握氦氖激光器的工作原理和产生过程；3. 熟悉氦氖激光器的应用领域；4. 通过实验验证氦氖激光器的工作原理。
二、实验原理氦氖激光器（He-Ne激光器）是一种气体激光器，主要由氦气和氖气混合气体作为工作物质。
在放电管中，当氦气和氖气被电离后，氖原子在外加电场的作用下，由基态跃迁到激发态，然后通过受激辐射跃迁回到基态，释放出特定波长的光子，从而产生激光。
氦氖激光器的工作原理如下：1. 氦气和氖气在放电管中混合，形成等离子体；2. 在外加电场的作用下，电子从阴极向阳极运动，与氦原子发生碰撞，将氦原子激发到激发态；3. 激发态的氦原子通过碰撞将能量传递给氖原子，使氖原子跃迁到激发态；4. 激发态的氖原子通过受激辐射跃迁回到基态，释放出特定波长的光子，形成激光。
三、实验仪器与材料1. 氦氖激光器；2. 光谱仪；3. 光电探测器；4. 放大器；5. 计时器；6. 计算器；7. 实验台；8. 实验指导书。
四、实验步骤1. 将氦氖激光器放置在实验台上，确保激光器稳定；2. 连接光谱仪、光电探测器和放大器，设置好相应的参数；3. 打开氦氖激光器，观察放电管中的光束输出情况；4. 通过光谱仪测量激光器的输出波长；5. 通过光电探测器测量激光器的输出功率；6. 记录实验数据，进行分析和讨论。
五、实验结果与分析1. 实验过程中，氦氖激光器的输出波长为632.8纳米，符合理论值；2. 通过光电探测器测量，激光器的输出功率约为5毫瓦，符合理论值；3. 在实验过程中，观察到放电管中的光束输出稳定，无明显的跳模现象。
实验结果表明，氦氖激光器能够产生特定波长的激光，输出功率稳定，符合理论预期。
六、实验结论1. 氦氖激光器是一种气体激光器，通过氦气和氖气混合气体在外加电场的作用下产生激光；2. 实验结果表明，氦氖激光器能够产生稳定、高单色性的激光，输出功率符合理论值；3. 本实验验证了氦氖激光器的工作原理，为进一步研究和应用提供了基础。
氦-氖激光器简介
氦-氖(He-Ne)激光器摘要：本文介绍了He-Ne激光器的工作原理，结构及谐振腔，He和Ne原子的能级图，He-Ne激光器的速率方程，激发过程和输出特性，影响其寿命的因素，并简单介绍了其应用和优点。
关键词：He-Ne激光器；激发原理；结构及谐振腔；速率方程；激发过程；输出特性；寿命一．氦-氖(He-Ne)激光器简介气体激光器是以气体或蒸气为工作物质的激光器。
由于气态工作物质的光学均匀性远比固体好，所以气体激光器易于获得衍射极限的高斯光束，方向性好。
气体工作物质的谱线宽度远比固体小，因而激光的单色性好。
但由于气体的激活粒子密度远较固体为小，需要较大体积的工作物质才能获得足够的功率输出，因此气体激光器的体积一般比较庞大。
由于气体工作物质吸收谱线宽度小，不宜采用光源泵浦，通常采用气体放电泵浦方式。
在放电过程中，受电场加速而获得了足够动能的电子与粒子碰撞时，将粒子激发到高能态，因而在某一对能级间形成了集居数反转分布。
除了气体放电泵浦外，气体激光器还可采用化学泵浦，热泵浦及核泵浦等方式。
He-Ne激光器是最早研制成功的气体激光器。
在可见及红外波段可产生多条激光谱线，其中最强的是632.8nm,1.15μm和3.39μm三条谱线。
放电管长数十厘米的He-Ne激光器输出功率为毫瓦量级，放电管长（1~2）m的激光器输出功率可达数十毫瓦。
由于它能输出优质的连续运转可见光，而且具有结构简单、体积较小、价格低廉等优点，在准直、定位、全息照相、测量、精密计量等方面得到广泛应用。
二．氦-氖(He-Ne)激光器的工作原理氦氖激光器的激光放电管内的气体在涌有一定高的电压及电流（在电场作用下气体放电），放电管中的电子就会由负极以高速向正极运动。
在运动中与工作物质内的氦原子进行碰撞，电子的能量传给原子，促使原子的能量提高，基态原子跃迁到高能级的激发态。
这时如有基态氖原子与两能级上的氦原子相碰，氦原子的能量传递给氖原子，并从基态跃迁到激发的能级状态，而氦原子回到了基态上。
氦氖激光器工作原理
氦氖激光器工作原理
摘要：氦氖激光器是一种激光器，它通过激发氦氖气体上的电子，将电子能量转换成光能输出。
在激发氦氖气体的过程中，电子会通过不同的跃迁进入不同的能级，并且在不同的能级之间不断地释放能量，增大温度，再通过自发辐射的程序，同步发出具有定量和定调的可见光，达到一定的光功率。
1、氦氖激光器的工作原理
氦氖激光器的工作原理是在一定的真空气体中，激发氦氖气体内部的电子，使其迅速地穿越不同能级，在不同能级之间不断地释放能量，增大温度，然后再通过自发辐射的程序，最后发出具有定量和定调的可见光，达到一定的光功率。
2、氦氖激光器的主要结构
氦氖激光器的主要结构包括激光头、真空室、调谐器以及其它支持元件。
激光头由氦氖气体和加入的护层元素组成；真空室则主要是对激光头提供真空环境以及放大激光输出功率的容器；调谐器用于控制激光输出强度和波长；其它支持元件则可能包括激光头冷却装置、激光头加热装置、激光头分贝装置等，它们统称为激光头支持系统。
3、氦氖激光器的应用
氦氖激光器被广泛应用于精密加工、光学测量、走样测量、空间监测、图像测量、医疗技术、激光雕刻、机器视觉检测、光谱分析等多个领域。
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氦氖激光器
1．氦氖激光器的结构
氦氖（He-Ne）激光器的结构一般由放电管和光学谐振腔所组成。
激光管的中心是一根毛细玻璃管，称作放电管（直径为1mm左右）；外套为储气部分（直径约45mm）；A是钨棒，作为阳极；K是钼或铝制成的圆筒，作为阴极。
壳的两端贴有两块与放电管垂直并相互平行的反射镜，构成平凹谐振腔。
两个镜版都镀以多层介质膜，一个是全反射镜，通常镀17层膜。
交替地真空蒸氟化镁（MgF2与硫化锌（ZnS）。
另一镜作为输出镜，通常镀7层或9层膜（由最佳透过率决定）。
毛细管内充入总气压约为2Torr（托）的He、Ne混合气体，其混合气压比为5：1－7：1左右。
内腔管结构紧凑，使用方便，所以应用比较广泛。
但有时为了特殊的需要也常选用全外腔式或半外腔式。
全外腔式的放电管和镜片是完全分离的，半外腔式是上两种形式的结合。
外腔式和半外腔式都需要粘贴布儒斯特片，窗片法线与激光光轴有一夹角，应等于布儒斯特角θ：
θ=tg-1n
K8玻璃对632.8nm激光n=1.5159；θ=56°35＇；熔融石英n=1.46；θ=55°36＇。
因此，全外腔式和半外腔式激光器输出的光束是电矢量平行于入射面的线偏振光。
2．氦氖激光器激发机理
氦氖激光器中工作物质是氦气和氖气，其中氦气为辅助气体，氖气为工作气体。
产生激光的是氖原子，不同能级的受激辐射跃迁将产生不同波长的激光，主要有632.8nm、1.15um 和3.39um三个波长。
氦原子有两个亚稳态能级21S0、23S1，它们的寿命分别为5×10-6s和10-4s，在气体放电管中，在电场中加速获得一定动能的电子与氦原子碰撞，并将氦原子激发到21S0、23S1，此两能级寿命长容易积累粒子。
因而，在放电管中这两个能级上的氦原子数是比较多的。
这些氦原子的能量又分别与处于3S和2S态的氖原子的能量相近。
处于21S0、23S1能级的氦原子与基态氖原子碰撞后，很容易将能量传递给氖原子，使它们从基态跃迁到3S和2S态，这一过程称能量共振转移。
由于氖原子的2P、3P态能级寿命较短，这样氖原子在能级3S－3P、3S－2P、2S－2P间形成粒子数反转分布，从而发射出3.39um、632.8nm、1.5um三种波长的激光。
上述过程可表示为：
e**+He(11S0)→e*+He*(21S0)
e**+H e(11S0)→e*+He*(23S0)
He*(21S0)+Ne(2P6)→He(21S0)+Ne*(3S)
He*(23S1)+Ne(2P6)→He(21S0)+Ne*(2S)
Ne*(3S)→Ne*(2P)产生波长为632.8nm的激光
Ne*(3S)→Ne*(3P)产生波长为3.39um的激光
Ne*(2S)→Ne*(2P)产生波长为1.15um的激光
从理论上讲，这三种波长的激光都有可能发射，但我们可以采取一些方法去抑制其中的两种，而使我们所需要的一种波长的激光得到输出。
632.8nm（红光）因输出为可见波段的
激光，实际应用较广泛。
3 . 氦氖激光器应用
氦氖激光器的结构见图54-1所示。
其工作物质(即发光物质)在激励系统(即能源)的作用下，实现某些能级间的粒子数反转分布，以完成原子(或分子、离子)的受激辐射，并通过激光器中的谐振腔，以实现其对光波的放大，从而得到传播方向相同、相位一致、频率单一而能量高度集中的激光。
激光医疗器的电路原理如图54-2所示。
电源变压器B的次级110V电压，经C1、C2、C3、VD1、VD2、VD3组成的四倍压(瞬时峰压)电路整流，得到4kV以上的直流高压，激励触发氦氖激光管。
图54-1
图54-2
管子一经触发，电容C2上的电压便因通过灯管放电而消失。
这时，维持激光管正常工作的电压由C1、C2、VD1、VD2组成的二倍压供给。
(VD1～VD3均为2CL4/0.1)调节电位器RP，使激光管工作在最佳电流(5～6mA)值上，即可进行医疗工作。
注意事项
1．激光电源与激光管工作电压较高，通电时不要触及。
2．不要让激光束直射到眼睛上。
3．连续使用时间不可超过4小时。
放置不用时，也要每月通一次电。
4．如射到屏幕上的光点周围出现密集的斑影，说明激光管镜片脏了，应擦拭干净。
5．教学用氦-氖激光器使用1-3毫瓦之间的低功率激光管。