Далее: 2.  Экспериментальная установка Вверх: 1.  Краткая теория Назад: 1.4.  Устройство гелий -

1.5.  Излучение лазера

Когда заселенность метастабильных уровней (уровни $2s$ и $3s$ в $He-Ne$ лазере) становится достаточной, возникает индуцированное когерентное излучение. С энергетической точки зрения это возникает тогда, когда энергия, накопившаяся в результате процесса усиления излучения активной средой при многократном повторении процесса за счет отражения от зеркал резонатора, становится больше энергии потерь.

Наиболее интенсивное излучение в видимой части спектра в $He-Ne$ лазере дает переход $3s\to 2p$ с длиной волны $632,8 \text{нм}$ (красный луч лазера).

Коэффициент усиления активного элемента гелий-неонового лазера зависит от длины трубки, у разных его конструкций она может быть от $15-20 \text{см}$ до $1-2 \text{м}$. От длины трубки зависит также расходимость лазерного луча. Реально получена расходимость 1-2 минуты.

Рис. 1.4 [Сечение газоразрядной трубки типичного газового лазера.
1 - сечение торцовых пластинок, наклоненных к оси трубки (оси резонатора лазера) под углом Брюстера;
2 - стенки трубок; 3 - электроды]

Выходные окна трубки $He-Ne$ лазера располагаются под углом Брюстера к оптической оси (рис.1.4). Это, во-первых, увеличивает степень поляризации лазерного луча, а, во-вторых, уменьшает потери при отражении от выходных окошек трубки. (При угле Брюстера поляризованные в плоскости падения лучи полностью без отражения проходят через границу раздела двух сред.)

Кроме очень высокой степени направленности (малой расходимости) $He-Ne$ лазер обладает и очень высокой стабильностью частоты. Область частот $\Delta\nu$, в которой может происходить генерация определяется шириной спектральной линии атомов $Ne$, из которой резонатор вырезает более узкие линии, соответствующие собственным частотам резонатора.

Таким образом лазерное излучение обладает высокой степенью когерентности, монохроматичности, поляризации, малой расходимостью и большой спектральной плотностью мощности.

Далее: 2.  Экспериментальная установка Вверх: 1.  Краткая теория Назад: 1.4.  Устройство гелий -