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全内腔绿光氦氖激光器

2014-06-23 10:43
路过的码农
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  氦氖激光器由于具有结构简单、放电平稳、单色性高、光束质量好、功率噪声低、台与台重复性好、相干长度能达几公里等特点,获得了检测之王的美誉。

  氦氖激光器的输出谱线从绿光一直延伸到近红外光,由于红光在所有的可见光谱线中增益最强,因此最先获得商品化,而绿光在氦氖激光器的所有可见光谱线中增益最低,仅为红光增益的几十分之一,所以它的商品化迟迟未获得成功,其中最大的困难是研制能抑制其它谱线的极低损耗绿光反射镜。

  相对于红光氦氖激光器而言,绿光氦氖激光器具有三个独特的优点:一是人的视觉对绿光最敏感,因此在准直、监测、显示和艺术布景等应用中选用绿光具有优势,同时由于红光易于血液混淆,绿光氦氖激光器更适合激光医学领域的应用;二是氦氖绿光谱线的波长较短,且具有很好的稳定性与再现性,因此在长度标准、相干测量、粒子计数、激光打印、指纹检验等领域比红光更具有优势;三是由于绿光在海水中的损耗远低于红光,绿光氦氖激光器在水中照明、深海通信等领域具有潜在的应用前景。

  美国经过二十多年的研究,将激光陀螺的镀膜技术推广到多色氦氖激光器的反射镜制备,终于在1985年推出了全内腔绿光氦氖激光器产品,一年后德国也推出了相关产品。俄罗斯亦曾研制过全内腔绿光氦氖激光器,由于“技术太复杂”,没有成功。我国多家单位在1987年也实现绿光氦氖激光振荡,但都是外腔式结构,不便在实际使用。虽然之后经多个单位努力攻关,但一直没有实现全内腔氦氖激光器的绿光输出,更谈不上商品化。

  国防科技大学在研制激光陀螺的过程中,对其中的头号关键技术薄膜光学进行了长期深入的理论研究与工艺摸索,设计出了全内腔绿光氦氖激光器反射镜的多层膜结构方案,并研制了专门的测量仪器红外DF透反仪,做好了充足准备。终于在1994年,激光陀螺反射膜的攻关取得重大突破,在积累相当的工艺经验后,立即用相同的镀膜工艺,按理论设计方案制备极低损耗的绿光反射镜,一举研制出全内腔绿光氦氖激光器,其主要技术指标达到国际先进水平,使我国成为继美、德之后第三个拥有这种高性能激光器制造技术的国家。

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