附：外腔氦氖激光器選購(gòu)指南

1、外腔氦氖激光器的型號(hào)命名

    外腔式氦氖激光器有兩種命名方式，即根據(jù)外腔式氦氖激光器的放電管長(zhǎng)度命名與外殼長(zhǎng)度來(lái)命名兩種。如一款外腔式氦氖激光器其放電管長(zhǎng)度為1000mm，其外殼長(zhǎng)度為1200mm左右,側(cè)根據(jù)其放電管長(zhǎng)度命名為1000型 ，根據(jù)其外殼長(zhǎng)度命名為1200型。

2、外腔式氦氖激光器的結(jié)構(gòu)與輸出功率的穩(wěn)定性

    外腔式氦氖激光器的輸出鏡、全反鏡安裝在諧振腔調(diào)節(jié)架上， 放電管安裝在放電管調(diào)節(jié)架上(見(jiàn)圖二),諧振腔調(diào)節(jié)架安裝在激光器支架兩端，放電管調(diào)節(jié)架固定在諧振腔調(diào)節(jié)架之間的激光器支架上 。而不同結(jié)構(gòu)的氦氖激光器支架其諧振腔調(diào)節(jié)架及放電管調(diào)節(jié)架與激光器支架連接(安裝)方式是不同的。

（圖二）外腔式氦氖激光器原理圖

　　當(dāng)激光器工作時(shí)，諧振腔的輸出鏡及全反鏡互相平行且與調(diào)直的放電管垂直，并保持不變時(shí)激光器輸出功率zui大且穩(wěn)定，當(dāng)諧振腔的輸出鏡及全反鏡互相平行且與調(diào)直的放電管垂直的狀態(tài)發(fā)生變化，激光器輸出功率會(huì)產(chǎn)生波動(dòng)，輸出功率會(huì)下降，嚴(yán)重時(shí)不出光。

    引起輸出鏡及全反鏡互相平行且與調(diào)直的放電管垂直狀態(tài)發(fā)生變化的，是激光器工作時(shí)放電管產(chǎn)生的熱量，放電管產(chǎn)生的熱量引起安裝著諧振腔輸出鏡、全反鏡的激光器支架熱變形，使諧振腔輸出鏡、全反鏡 互相平行與放電管垂直狀態(tài)的發(fā)生變化。因此，激光器支架熱變形的大小決定了激光器的穩(wěn)定性高低。

    按激光器工作時(shí)放電管產(chǎn)生的熱量對(duì)激光器支架不同的影響，激光器支架可分為散熱型激光器支架、隔熱型激光器支架、保溫型激光器支架三種結(jié)構(gòu)。

（圖五）散熱型激光器支架結(jié)構(gòu)

    散熱型的激光器支架結(jié)構(gòu)(見(jiàn)圖五)，是用兩塊厚鑄鋁板(約20mm左右)作激光器支架，諧振腔(輸出鏡與全反鏡)調(diào)節(jié)架安裝在兩塊厚鑄鋁板兩端，放電管支架安裝在兩塊厚鑄鋁板之間，上蓋板與下底板有散熱孔。由于兩塊厚鑄鋁板有一定厚度(重量)，當(dāng)激光器工作時(shí)厚鑄鋁板(激光器支架)升溫較慢，且兩塊厚鑄鋁板外側(cè)也可散發(fā)一定熱量，其熱形變也較慢，短時(shí)間激光器輸出功率無(wú)大起大落，但激光器輸出功率始終有明顯慢漂移。上世紀(jì)六十年代激光產(chǎn)業(yè)化初期美國(guó)有公司的氦氖激光器采用此結(jié)構(gòu)。

（圖六）隔熱型激光器支架結(jié)構(gòu)

    隔熱型激光器支架結(jié)構(gòu)(見(jiàn)圖六)，用槽鋼或鋼管等作激光器支架，諧振腔(輸出鏡與全反鏡)調(diào)節(jié)架安裝在激光器支架兩端的上部，放電管支架安裝在激光器支架上部、輸出鏡與全反鏡之間。激光器支架與放電管之間用二層板半隔離，機(jī)殼上蓋與底板有散熱孔。此結(jié)構(gòu)放電管產(chǎn)生熱量對(duì)激光器支架影響較小，但機(jī)殼外形體積較大。

（圖七）保溫型激光器支架結(jié)構(gòu)

    保溫型激光器支架結(jié)構(gòu)(見(jiàn)圖七)，是用截面L形型材或桿形等形狀的合金鋼作激光器支架，諧振腔(輸出鏡與全反鏡)調(diào)節(jié)架安裝在激光器支架兩端，放電管 支架安裝在激光器支架中間，激光器支架安裝在外殼中，外殼上蓋板與下底板有散熱孔。由于采用了低膨脹材料，激光器支架熱變形小，當(dāng)放熱與散熱達(dá)到平衡后，外殼能使激光器支架保持一定溫度不變，使激光器輸出功率達(dá)到長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定，此結(jié)構(gòu)激光器體積小，重量輕，輸出功率穩(wěn)定性高，是現(xiàn)在歐美氦氖激光器生產(chǎn)廠家普遍采用的結(jié)構(gòu)。

3、外腔式氦氖激光器諧振腔調(diào)節(jié)裝置

    國(guó)產(chǎn)的外腔式氦氖激光器諧振腔調(diào)節(jié)裝置有二種。

    一種是用現(xiàn)成的二維調(diào)節(jié)架(見(jiàn)圖六)，買來(lái)后直接安裝在激光器支架上，此種二維調(diào)節(jié)架調(diào)節(jié)螺絲螺距是0.5mm，調(diào)節(jié)時(shí)調(diào)節(jié)螺絲稍動(dòng)一點(diǎn)輸出功率起伏就很大，且不可鎖定。其定片(調(diào)腔架)與動(dòng)片(調(diào)腔板)是靠四只拉簧相連，當(dāng)震動(dòng)較大時(shí)(運(yùn)輸、搬動(dòng))動(dòng)片會(huì)滑動(dòng)，諧振腔易失調(diào)、不出光。

    另一種是為激光器諧振腔調(diào)節(jié)而制作，采用差動(dòng)螺絲(圖七)，有粗調(diào)、細(xì)調(diào)，粗調(diào)螺距是0.75mm，調(diào)節(jié)范圍較大，主要是安裝維修時(shí)不出光調(diào)光用，且可鎖定不動(dòng)。細(xì)調(diào)螺距是0.05mm，調(diào)節(jié)范圍較小，調(diào)節(jié)時(shí)輸出功率起伏較小，其定片與動(dòng)片有三只螺絲相連，有較大震動(dòng)動(dòng)片也不會(huì)滑動(dòng)。

    外腔式氦氖激光器諧振腔調(diào)節(jié)螺絲手柄有外置與內(nèi)置二種

    對(duì)于諧振腔經(jīng)常需要調(diào)節(jié)的外腔式氦氖激光器，如激光器輸出功率有慢漂移的，震動(dòng)易使諧振腔失調(diào)的，諧振腔調(diào)節(jié)螺絲置于激光器外部(見(jiàn)圖五、圖六)，便于調(diào)節(jié)。對(duì)于諧振腔不需要經(jīng)常調(diào)節(jié)的外腔式氦氖激光器諧振腔調(diào)節(jié)螺絲置于激光器內(nèi)部(見(jiàn)圖七)，需要調(diào)節(jié)時(shí)可通過(guò)調(diào)節(jié)孔可用螺絲刀調(diào)節(jié)。諧振腔調(diào)節(jié)螺絲置于激光器內(nèi)部，可避免在人多手雜的實(shí)驗(yàn)室，特別是對(duì)學(xué)生開(kāi)放的實(shí)驗(yàn)及在搬動(dòng)時(shí)不小心碰到調(diào)節(jié)螺絲使諧振腔失調(diào)。

    諧振腔采用差動(dòng)螺絲粗調(diào)可鎖定的外腔式氦氖激光器，其諧振腔后端(全反鏡調(diào)節(jié))在出廠時(shí)調(diào)好鎖定后封閉。這對(duì)用戶來(lái)說(shuō)少了一個(gè)故障點(diǎn)。諧振腔采用二維調(diào)節(jié)架的，后端全反鏡調(diào)節(jié)是不封閉的。

4、外腔式氦氖激光器布氏窗與諧振腔的密封

    外腔式氦氖激光器諧振腔的輸出鏡、全反鏡與布氏窗之間的密封是很重的，如密封性不好，會(huì)造成在使用過(guò)程中輸出功率不斷下降。由于靜電作用，放電管易吸灰，灰塵、潮氣會(huì)污染布氏窗、輸出鏡、全反鏡。布氏窗與輸出鏡、全反鏡之間的密封有：

    用無(wú)彈性的圓筒狀部件(如滌綸薄膜卷成的圓筒等)套在布氏窗與輸出鏡、全反鏡之間，此方法密封較差。

    用乳膠指套套在布氏窗與輸出鏡、全反鏡之間的，但乳膠指套幾個(gè)月就老化了，乳膠指套要經(jīng)常換(但這活不好干，且并不是換個(gè)乳膠指套就完事了)。

    用模具成型耐老化的硅膠套緊扣在布氏窗與輸出鏡、全反鏡之間的。此方法密封性，無(wú)后顧之憂

5、氦氖激光電源

    外腔氦氖激光器電源從電路上可分為變壓器電源和開(kāi)關(guān)電源 兩種。

　　變壓器電路激光電源(延用二、三十年，國(guó)外早已淘汰)電路較簡(jiǎn)單(見(jiàn)右圖二、三、四),做了精致點(diǎn)的帶控制電路。由于激光電源對(duì)變壓器緣要求高,且變壓器電源沖放電工作于工頻段，因此變壓器電源成本高(主要是變壓器、控制電路元件,且易發(fā)熱損壞),效率低,份量重，體積大。

    開(kāi)關(guān)電路激光電源電路較復(fù)雜(見(jiàn) 右圖五),由于其體積小,份量輕,效率高(沖放電頻率幾十KC)，可靠性高 ，故障率低，輸出電流恒定，現(xiàn)在被越來(lái)越多的激光器制造商采用。開(kāi)關(guān)電源技術(shù)含量高，激光器整機(jī)制造商自己不能生產(chǎn),通常向?qū)ｉT(mén)從事生產(chǎn)開(kāi)關(guān)電路激光電源的公司訂購(gòu)(定制)，因此相對(duì)于激光器整機(jī)制造商自己制造倍壓整流電路與變壓器電源來(lái)講，使用開(kāi)關(guān)電路電源成本高