He-Ne激光器模式分析实验

GCS-HNCL He-Ne激光器模式分析实验

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用途：

相对一般光源，激光具有单色性好的特点，其谱线宽度非常窄。受激辐射后经过谐振腔等多种机制的作用和相互干涉，最后形成一个或者多个离散的、稳定的又很精细的谱线，这些谱线就是激光的模。

在激光生产与应用中，我们常常需要先知道激光器的模式状况，如定向、精密测量、全息技术等工作需要基横模输出的激光器，而激光稳频和激光测距等应用不仅要求基横模而且要求单纵模运行的激光器。因此，模式分析是激光器的一项基本又重要的性能测试。

知识点：

激光器谐振腔、扫频干涉仪、激光模式、最佳工作电流、激光发散角、激光偏振态。

对学生的要求：

熟悉激光原理，对激光技术有一定了解，具备谐振腔调整的初步知识和示波器使用经验。

涉及课程：

激光原理与技术、信息光子学。

实验目的：

（1）掌握He-Ne激光器谐振腔调整

（2）加深激光模式的概念及特点的理解。

（3）通过测试分析，掌握模式分析的基本方法

（4）学会使用本实验的重要仪器——共焦球面扫描干涉仪，了解其原理、性能。

实验特点：

本实验为典型的激光原理实验，其内容覆盖了谐振腔设计、激光模式分析、激光器外参数等多个知识点，内容丰富、训练全面。本实验仪器用具的选择和设计、具有很大的开放性，实验内容可根据教师需求发展成为不同方向的设计性实验，同时让学生掌握共焦球面扫描干涉仪原理、性能和使用方法。教师可根据具体情况，将本实验作为相关课程的演示实验或设计性实验。

基本原理：

本实验采用十字叉丝法或者辅助激光器法，进行He-Ne激光器谐振腔调整，同时对其激光外参数进行一定的研究。以2支具有不同模式的He-Ne激光器为例，从它们展示出的频谱结构入手，利用共焦球面扫描干涉仪来分析和研究激光器不同的纵模、横模所具有的场分布特征，从而得出纵模个数、纵模频率间隔、横模

个数、横模频率间隔、横模模序等结果。

系统示意图：

外腔激光器扫频干涉仪光电探测器

锯齿波发生器示波器效果图：

技术指标

配置清单