Главная › Новости

Газовый лазер на смеси гелия и неона

Опубликовано: 02.12.2017

Газовый лазер ЛГН-208А

Лабораторная работа №1

Газовый лазер на смеси гелия и неона

ЦЕЛЬ РАБОТЫ: знакомство с устройством и работой лазера.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ. Физические принципы работы гелий - неонового лазера. Конструкция: разрядная трубка лазера, брюстеровские окна, интерференционные зеркала резонатора. Характеристики излучения лазера: выходная мощность, модовый состав, когерентность. Практические навыки настройки зеркал резонатора. Опыты с излучением лазера.

Первый газовый лазер был создан в 1961 году на смеси газов гелия и неона группой американских физиков (Джаван, Беннет, Эрриот).

Газовая среда более однородна по сравнению с твердотельными лазерными средами. Это обстоятельство обеспечивает более стабильное излучение. Поэтому главные области применения газового лазера - научные исследования, измерительная техника, медицина. Гелий - неоновый лазер работает на нейтральных атомах неона (Ne) и гелия (Не). Существуют лазеры, работающие на ионах атомов, например, аргоновый лазер, молекулярные лазеры, работающие на возбужденных молекулах - лазер на углекислом газе.

Конструктивно Не - Ne лазер представляет собой стеклянную или кварцевую трубку, которая заполняется смесью газов гелия и неона в соотношении 5:1 или 10:1 при общем давлении газовой смеси в трубке 1,5 - 2,5 мм.рт.ст.

Трубка имеет электроды анод и катод для создания в ней тлеющего газового разряда, который и обеспечивает возбуждение рабочих уровней, неона и получение на этих уровнях инверсной населенности атомов неона. Вынужденное излучение в разряде создается с возбужденных уровней неона, а атомы гелия участвуют лишь в передаче энергии атомам неона. В газовом разряде атомы гелия в основном состоянии за счет прямого электронного удара переходят на возбужденные уровни. У атомов неона в возбужденном состоянии имеются уровни, которые энергетически совпадают с возбужденными уровнями атомов гелия. При столкновении атомов неона находящихся в основном состоянии с атомами гелия, находящимися в возбужденном состоянии, происходит резонансная передача энергии от атомов гелия к атомам неона. Возбужденные уровни атомов неона оказываются инверсно заселенными по отношению к нижним уровням рабочего перехода.