一种稳定大功率单频输出的He-Ne激光器制造技术

本发明专利技术是一种用高气压加纵向非均匀磁场获得稳定大功率单频输出的Ｈｅ＿＿Ｎｅ激光器，它属激光技术中的激光器件类．本发明专利技术要解决的问题是：用非均匀磁场，缩小磁场线圈的长度和体积，大大简化磁场加工工艺．在磁场与磁场之间设置激光毛细管调整架．用以随时保证激光毛细管在工作中的直线性和准直度，从而大大提高了激光器的输出功率．用本发明专利技术所述的激光器其相干长度大于６米直到１４米以上，可用于高分辨率激光光谱、光线散射试验、三维全息、精密计量、高速摄影等领域．（*该技术在2005年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
一般He-Ne激光器获得稳定大功率单频输出，早年有人用F-P标准具，史密斯腔，复合腔等办法。近年又有人采用高气压加纵向均匀磁场(如苏联的АПУТОВ，我国的清华大学。见“ЖПС”N061979年10月，“АВТОЦЕРЦЯ”2、110、1979、及“中国激光”1984年第8期P509页)激光毛细管放在贮气筒内，贮气筒外设置了整体线圈，使之形成整体纵向均匀磁场，这样，毛细管在工作过程中被整体磁场所封闭，其缺点(1)不能调整毛细管的直线性，因此，毛细管内径与两端反射镜之间不能达到要求的准直度，功率输出低，目前，这类激光器1米放电管长度的最大单频输出功率才11.5mW;1.8米激光器最大输出功率才20mW。(2)因磁场线圈内径增大、激光器体积显得庞大，线圈过长，绕制困难;(3)工作时用稳流、稳频电源在一定条件下的试验室里才能正常工作。本专利技术针对以上缺点作了改进，在保持气压的前提下，把整体纵向均匀磁场改成分段磁场，由于磁场分段，形成纵向非均匀磁场，从而减短了磁场长度。附图1是纵向磁场He-Ne激光器示意图，图中1是真空系统;2是整体纵向均匀磁场;3是激光管;4是低压直流电源;5是激光电源。附图2是一种高气压步纵向非均匀磁场获得稳定大功率单频输出的He-Ne激光器示意图。图中6是激光反射镜;7是激光器阴极;8是激光器毛细管调整架;9是分段磁场线圈;10否激光器毛细管;11是一种非稳频稳流电源;12是镇流电阻;13是激光器阳极。附图3是用本专利技术制作的激光器，在相干长为10米时所拍的图样。附图4是用本专利技术制作的激光器，在扫描干涉仪上测得的单频输出图形。本专利技术的要点是激光毛细管外径不设贮气筒，而设三段以上的分段线圈，分段线圈间断处的磁场逐渐减小，至间断中间，磁场为零。因而形成纵向非均匀磁场，间断处装有毛细管调整架，毛细管阳极处装有比一般激光器大得多的镇流电阻;激光器毛细管内压力(以为单位)与毛细管直径(以mm为单位)之间的乘积可在10-14之间。分段磁场线圈内径与毛细管之间的间隙可保持在5～25厘米之间;分段线圈每厘米可为400圈以上;放电管在长为1米+10厘米时，镇流电阻可在190～220千欧之间。由于毛细管上设有分段线圈，间断处的磁场逐渐减小至间断处中间磁场为零，且毛细管外不装贮气筒，线圈内径与毛细管外径之间有一定的间隙，因此，可利用各磁场之间的调整架来调整毛细管的直线性。从而，使毛细管内径与两端反射镜之间能达到的准直度。从而增大了输出功率，同时大大减短了线圈的长度，使线圈绕制容易，简化了加工工艺。减小了激光器体积。工作时，不须用须流稳频电源，在一般试验室里都可进行工作。由于具备了以上要点，因而大大提高了稳定大功率单频输出。以1米激光器为例(1)稳定大功率单频输出可达20mW左右，而同类型的激光器，采用均匀磁场时，稳定大功率单频输出才达到11.5mW;就是1.8米激光器，其单频输出也才20mW，因为激光器的功率输出与长度的平方成正比，因此，这是一个显著的提高和突破。(2)相干长可大于6米，直到14米以上，图3为中国科学院物理所用此激光器在10米相干长时拍得的相干图形;(3)与碘稳定的He-Ne激光器进行拍频时，测得的频率漂移为开机一小时后，漂移小于3.2MHz/SeC.开机二小时后，漂移小于2.5MHz/SeC.开机三小时后，漂移小于1.2MHz/SeC.开机七小时后，漂移小于780KHz/SeC.该测试报告由中国计量科学院时频室所出。(4)用本专利技术所制出的激光器，其单频输出波形见图4。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种稳定大功率单频输出的Ｈｅ—Ｎｅ激光器，其特征在于：①激光器毛细管外径上不装贮气筒，设有分段磁场线圈。③分段磁场线圈应分为三段以上，分段线圈间断处的磁场逐渐减小，至间断处中间，磁场为零，因而形成纵向非均匀磁场。③分段线圈间断处 ，设有毛细管调整架。④在毛细管阳极处装有比一般激光器大得多的镇流电阻。

【技术特征摘要】
一种稳定大功率单频输出的He-Ne激光器1、一种稳定大功率单频输出的He-Ne激光器，其特征在于①激光器毛细管外径上不装贮气筒，设有分段磁场线圈。②分段磁场线圈应分为三段以上，分段线圈间断处的磁场逐渐减小，至间断处中间，磁场为零，因而形成纵向非均匀磁场。③分段线圈间断处，设有毛细管调整架。④在毛细管阳极处装有比一般激光器大得多的镇流电阻。2.按照权项1所述的He-Ne激光器，其特征在于这种激光器毛细管内的压力(以乇为单位)与直径(以mm为单位)之间的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李尚义，肖建宁，程大光，
申请(专利权)人：北京科学仪器厂，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]