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腔内选频单纵模He-Ne激光
器
一.引言
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氦氖激光器在光全息等研究领域中有着广泛的应
用，但由于普通的HeNe激光器在功率较高时（即
增益管较长时）会出现多个纵模，不适用于一些
要求激光单色性很强的干涉、计量的研究领域。
通过腔内选频技术得到的单纵模HeNe激光器有着
广泛的应用前景。
横模：指在谐振腔的横截面内激光光场的分布；
纵模：指沿着谐振腔轴线方向上的激光光场分布，
不同纵模具有不同的振荡频率，频率间隔约为
c/2L。
二.实验目的
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•
了解He-Ne激光器的基本结构。
了解腔内选频单纵模激光器的原理。
了解He-Ne激光器模竞争现象。
掌握基本的He-Ne激光器的装调方法。
了解共焦球面扫描干涉仪，了解其原理、性
能，学会正确使用。
• 掌握腔内选频单纵模激光器的调整方法。
三.He-Ne激光器的基本结构
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增益介质
谐振器
泵浦源
四.实验原理

F-P标准具腔内选模
纵模测量方式：扫频干涉仪+示波器
单纵模选取方式：F-P标准具
4.实验原理

扫频干涉仪使用（结构和原理）
4la  ka
四.实验原理

扫频干涉仪使用（自由光谱范围）
 S . R.
c

4l
¦ ¤
¦Í
S.R.
q-1 q
q+1
q-1 q
q+1
¦Í
四.实验原理

谐振腔中加入F-P标准具的步骤（a-d）
a.
b.
c.
d.
M1
增益管
M2
F-P
M3
五.实验内容
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装调He-Ne外腔激光器
通过内腔激光器装调外腔激光器，使激光器输出功率最大。

使用F-P扫频干涉仪观察He-Ne激光器纵模
步骤5.2（1）~（3）详细内容见讲义22页。

使用F-P标准具进行腔内选频
步骤5.3（1）~（3）详细内容见讲义22页。
六.实验难点

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怎样利用内腔激光器来调节外腔镜，实现
外腔激光器出射激光？
关键：入射光和反射光共线
扫频干涉仪和探测器怎样摆放更容易测量
到信号？
七.思考题
• 单纵膜激光器是使用F-P标准具在腔内选择输出1
条激光纵膜，为什么W单纵膜≠W总/N纵膜数？
提示：模式竞争
• 影响激光器稳定的因素有哪些？用何种方法得到
功率、频率稳定性更高的单频激光器？