环形腔氦氖激光器加速寿命试验分析

为了找到特定条件下使用环形腔氦氖气体激光器寿命估计理论模型与寿命试验方法,文中假设环形腔氦氖激光器的工作寿命分布规律,在大电流应力下满足威布尔分布,选取电流作为加速应力,对环形腔氦氖激光器进行加速寿命试验。通过最小二乘法对试验数据进行处理,试验结果验证了假设的正确性,得出了环形腔氦氖激光器在正常工作电流下的特征寿命,可以通过大电流应力下的特征寿命来计算,有效缩短了试验时间。     

氦氖激光器的可靠性和寿命

早期的He-Ne激光器如图1所示,它们由一玻璃外壳(在它的每一端有一窗口）和带有“软”涂层的反射镜组成。在两电极间加上几千伏电压时，在管内维持住弱电流等离子体放电。原子靠放电供给能量并激发以使它们能发射光子。也可以用射频或微波激励来达到原子的无电极抽运，这一技术在今天偶然应用。     

氦氖激光器长寿命阴极的临界值

合理的结构设计是制造长寿命阴极的前提,而没有长寿命的阴极就没有长寿命的激光管。气体电子学文献早已给出许多种气体与平板形电极的正常辉光放电参数,但是没有氦氖混合气与圆筒形铝阴极的数据。不少气体激光器文献论述了阴极结构设计的重要性,有人给出了一定气压和电流适用的长寿命阴极的尺寸。氦氖激光器研制工作需要为     

氦氖激光器

氦-氖激光器是具有连续输出特性的气体激光器,尽管它的输出功率不大(一般为毫瓦级,最大的也只有近百毫瓦),但由于它的结构简单、操作方便、造价低廉,并且输出可见激光——红光.因此它在精密测量、准直、导向和全息照相等方面得到广泛的应用.本文仅就氦-氖激光器的构造、工作原理和工作特性作一些简单的介绍.     

氦氖激光器

加拿大魁北克多瓦尔MPB技术公司的中红外氦氖激光器在7μm～8μm范围运转,具有足够的功率供激励使用.它不需要任何冷却,并在6条不同的谱线上光栅可调.这家公司说该激光器能产生大约1mW的TEM₀₀模光功率.     

绿光氦氖激光器

美国加州圣马科斯市的Jeff Eerkens和William Lee研制出一种新型氦-氖激光器，可产生543.5 nm的绿光。大多数氦-氖激光器以633红光工作。从管长30 cm、直径4 cm的氦-氖管中获得约为0.5 mW的绿光。绿线以往就知道，但仅为氦-氖红光跃近增益的1/7。Eerkens称，为了抑制不需要的谱线，采用特种光学涂料调节气体成分。这种新型激光器类似常用的氦-氖管，具有冷阴极电极和硬封内反射镜。绿色氦-氖激光可供小功率医疗应用、指纹分析、潜水员之间的水下通信和驾驶室显示。     

小型氦氖激光器

当今半导体激光器和激光二极管工作在红外和可见光谱范围。然而对某些任务 (精密测量系统 )这些光源不能满足高技术要求。因此 ,稳定小型的 He- Ne激光器的改进仍像以前一样实用。主要厂商在世界市场上出售的所有 He-Ne激光器都是管状结构 ,这种激光器用于移动系统的主要缺点是体积大和重量重 (表1 )。现代技术对激光器尺寸、噪声水平、稳定性、结构坚固性、工作和储存寿命等提出了高要求。管状激光缺点之一是缺少基底平面 ,因此不可能将激光通道精确地固定在空间一定位置。单块激光器不存在这种问题 ,这种激光器用圆形激光陀螺测试仪技术…     

单模高功率氦氖激光器

本文报道在 He—Ne 激光器的腔内用一个倾斜标准具获得了单纵模的输出。从一个多模输出为80毫瓦的2000A 型激光器中获得了64毫瓦的单模功率。     

氦氖激光器的可靠性试验在生产实际上的应用

对氯氖激光器进行可靠性试验取得成功以后,结合生产实际提出的课题,证明该方法具有效率高、速度快的特点。本文结合几个实例来证明加速寿命试验方法的优点。     

矩形放电管的氦氖激光器

目前,He-Ne 激光管中的毛细管截面都是园形的,对于这种激光器,已有一套成熟的设计方法。提高激光输出功率主要是依靠增加放电长度,但毛细管越长给制造和使用都带来不便,同时也影响谐振腔的稳定性。现在 He-Ne激光器的功率一般在几毫瓦到数十毫瓦。随着激光技术的发展,许多应用如激光医     

氦氖激光器制做工艺改进

本文论述了延长激光器寿命及提高其功率稳定性的工艺方法。     

氦氖激光器中的阴极溅射

发生正常阴极溅射的条件首先要选用廉价的铝阴极材料。我们用国产99.99％高纯铝制作的氦氖管已经正常工作25000小时以上。阴极结构设计合理,才能保证整批氦氖管发生正常阴极溅射。激光管制造工艺特别关键,必须使整个铝阴极表面状况均匀一致,氧化适当,十分清洁。才不致出现局部的异常辉光放电。此外,还应保持激光管工作电流正常,不要过大。长时间正常溅射阴极表面的结构特点     

200毫瓦高功率氦氖激光器

一种具有矩形放电截面的高功率氦氖激光器研制成功，其放电长度为１．７米，放电截面为４．５×２０毫米２，其输出功率达２００毫瓦以上。本文简述其设计和特性。扼要讨论其实验结果。     

矩形放电管的氦氖激光器

本文介绍了采用矩形放电管的氦氖激光器设计原理和初步实验结果.     

316.4nm紫外氦氖激光器

目前不同波长输出的氦氖激光器已经很多，但大部分的研究和应用是在可见和红外波段。若将氦氖激光器的波段扩展到紫外区，并开发成连续紫外激光器产品，则是很有用的．非线性光学技术是扩展激光波段的有效途径．对于1m增益长的氦氖激光器，输出反射镜的透过率在1．46％左右，输出功率可达45mW以上，此时腔内的激光功率有3W之多。在腹内将光束适当聚焦，就可以期望达到倍频要求的功率密度，实现可见632．8nm的激光倍频为316．4nm的紫外激光，获得了氦氖激光的紫外波段的话线。因此，把信频晶体放在腔内是实现氦氖激光倍频的最佳方案．该谐振…