[实用新型]谐振腔长度可自动调节的外腔式He-Ne激光器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种外腔式He-Ne激光器。 

背景技术

激光因具有各种良好的光学特性已得到广泛的应用，于是，通过物理实验让学生比较深入了解和掌握激光特性显得十分必要。但内腔式He-Ne激光器在出厂时就已经封装结束，人们无法了解激光器的内部结构，更无法调节激光器的谐振腔而观察横模、纵模的变化。无疑，外腔式He-Ne激光器是进行光学实验教学的最佳设备。 

激光各种特性中数模式理论最为难懂，激光原理所述的模式一般是通过复杂的数学推导得出，抽象、不易理解，必须借助实验环节，通过对激光器内部各组件的调节分析，才能深刻理解激光模式的概念。激光模式包括横模和纵模。激光横模就是指在谐振腔中存在的稳定的横向场分布，用一个屏去接收激光器输出的光束时，可以直接用肉眼观察横向场的光强分布情况。激光横模在理论上容易理解而且其很容易获得并观察。激光纵模是指光学谐振腔内形成轴向稳定的驻波场，每一列驻波称为一个横模，不同的驻波具有不同的频率。 

光在谐振腔内能持续振荡的条件是：2nl＝mλ，其中n为腔内介质的折射率（外腔式He-Ne激光器n＝1），l是谐振腔的长度，m为正整数，λ为波长。凡满足该振荡条件的波长都叫做激光器的一个纵模。相邻的两纵模之间的波长差称为激光器的纵模间隔Δλ＝λ²/(2nl)，对于He-Ne激光器，氖原子的自发辐射中心波长为632.8nm，于是我们可 以得到He-Ne激光器的纵模间隔最大也要10^-3nm量级，这就导致观察、测量He-Ne激光器的纵模间隔比较困难。 

现有的外腔式He-Ne激光器主要由He-Ne毛细放电管、全反镜、出射镜组成。实验时需要手动调节出射镜与毛细放电管的相对位置，即调节谐振腔的长度来调节纵模的数目。外腔式He-Ne激光器谐振腔是由平凹镜组成，其稳定性较差，再加上谐振腔长度的调节需要手动调节出射镜与毛细放电管的相对位置，而这个过程中又有可能破坏激光的增益导致无法出光，所以整个过程非常繁琐而且浪费大量时间，还有可能无法调出激光以致实验无法进行。 

发明内容

为了克服已有外腔式He-Ne激光器的操作繁琐、可靠性较差的不足，本实用新型提供一种简化操作、可靠性良好的谐振腔长度可自动调节的外腔式He-Ne激光器。 

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是： 

一种谐振腔长度可自动调节的外腔式He-Ne激光器，所述外腔式He-Ne激光器包括He-Ne毛细放电管、一个平面镜、一个猫眼逆向反射器和电动滑轨，所述平面镜固定放置于电动滑轨左端，所述He-Ne毛细放电管固定放置于平面镜右端，所述猫眼逆向反射器固定于电动动滑轨的滑片上，而滑片位于毛细放电管右端，所述滑片可滑动地安装在电动滑轨上。 

再进一步，所述滑片套装在丝杠上，所述丝杆与步进电机的输出轴连接，所述步进电机与计算机数据处理模块连接。当然，也可以采用其他步进控制方式。 

本实用新型的有益效果主要表现在：1、提供了一个谐振腔长度可 自动调节的He-Ne激光器，该激光器易调节、高稳定、谐振腔长度也即纵模可自动调节。2、引进了计算机数据处理模块，该模块包括数据处理和系统控制两大部分。该模块使外腔式He-Ne激光器纵模的测量走向智能化、高效化、直观化。3、激光器谐振腔的可自动调节可以使我们观察到纵模频谱的动态变化。 

附图说明

图1为谐振腔长度可自动调节的外腔式He-Ne激光器。 

图2是共焦扫描干涉仪结构图。 

图3是外腔式He-Ne激光器纵模测量系统。 

图4是直接输入到计算机的激光模谱图。 

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。 

参照图1～图4，一种谐振腔长度可自动调节的外腔式He-Ne激光器，主要由He-Ne毛细放电管、一个平面镜（即输出镜）、一个猫眼逆向反射器、电动滑轨、计算机数据处理模块组成，其结构如附图4所示。所述平面镜固定放置于自动滑轨左端，所述He-Ne毛细放电管固定放置于平面镜右端，所述猫眼逆向反射器固定于自动滑轨的滑片上，而滑片位于毛细放电管右端。所述计算机数据处理模块控制着自动滑轨滑片的位置、移动速率。 

所述计算机数据处理模块包括激光器谐振腔自动调节（系统控制）两大功能性模块组成。