لیزر هلیم نئون

تعریف: لیزر گاز بر اساس یک ترکیب هلیوم-نئون

آلمانی: هلیم نئون لیزر

رده: لیزرها

لیزرهای هلیم نئون (He-Ne) یک لیزر گاز معمولی است که اغلب استفاده می شود و اغلب نور قرمز را در 632.8 نانومتر در سطح قدرت چند میلیوات و با کیفیت عالی پرتو منتشر می کند. محیط افزایش دهنده مخلوطی از گاز هلیوم و نئون در یک لوله شیشه ای است که معمولا طول 15 تا 50 سانتی متر دارد.

جریان DC که توسط دو الکترود با ولتاژ تقریبا 1 کیلو ولت اعمال می شود، تخلیه الکتریکی براق را با یک چگالی جریان متوسط ​​حفظ می کند. در ساده ترین حالت، یک مقاومت بلستر جریان الکتریکی را تثبیت می کند. جاری است به عنوان مثال 10 میلی آمپر، که منجر به قدرت الکتریکی برابر با 10 وات می شود. لوله شیشه ای همانطور که در شکل 1 نشان داده شده است، پنجره های Brewster دارد و آینه های لیزری باید رزوناتور لیزری را با ضایعات دور کمر معمولی کمتر از 1٪ تشکیل دهند. با توجه به قطعیت وابسته به قطبش در پنجره های Brewster، قطبش خطی پایدار به دست می آید.

بعضی از لیزر های He-Ne دارای یک لوله با آینه های رزوناتور داخلی هستند که نمی توانند مبادله شوند. پنجره های Brewster لازم نیست.

در تخلیه گاز، اتم های هلیوم به حالت متاستاز تحریک می شوند. در طی برخورد، اتم های هلیوم می توانند انرژی را به اتم های نئون انتقال دهند، که دارای حالت هیجانی با انرژی تحریک مشابه هستند. اتمهای نئون دارای تعدادی از سطوح انرژی زیر سطح پمپ هستند، به طوری که چندین انتقال لیزر امکان پذیر است. گذار در 632.8 نانومتر رایج ترین است، اما انتقالهای دیگر امکان استفاده از چنین لیزرها را در 1.15 میکرومتر، 543.5 نانومتر (سبز)، 594 نانومتر (زرد)، 612 نانومتر (نارنجی) یا 3.39 میکرون دارند. طول موج انتشار با استفاده از آینه های رزوناتور انتخاب می شود که زیان های کافی زیادی را در طول موج های تمام انتقال های رقابتی ایجاد می کند.

با توجه به پهنای باندی باریک، لیزرهای He-Ne معمولا عملکرد پایدار یک فرکانس را نشان می دهند، حتی اگر حالت های مختلفی در محدوده دما وجود داشته باشد که در آن دو حالت رزونانس طولی دارای افزایش مشابه هستند.

برنامه های کاربردی

لیزرهای هلیوم نئون، به ویژه دستگاه های استاندارد که در 832 nm رعایت می شوند، اغلب برای هم ترازی و در interferometers استفاده می شوند. آنها با دیودهای لیزر رقابت می کنند که بیشتر فشرده و کارآمد هستند، اما پروفیل پرتوهای کمتری دارند.

برخی از لیزرهای He-Ne در استانداردهای فرکانس نوری سروکار دارند. به عنوان مثال، لیزرهای He-Ne 3.39-μm با ثبات متان و نسخه های تثبیت شده ید 633 نانومتری وجود دارد.