Описание установки

В работе используется промышленный гелий-неоновый лазер непрерывного действия с мощностью 10 мВт. Типичная принципиальная схема гелий-неонового лазера показана на рис.6. Основной частью лазера является газоразрядная трубка длиной 25 см, в которой между анодом в виде полого цилиндра (для лучшего улавливания поступающих сюда электронов) и катодом (подогревном в данном случае) зажигается тлеющий электрический газовый разряд в смеси газа из неона и гелия. На рис.6 показан случай, когда трубка закрыта плоскими окнами (обычно их делают из стекла или кварца), прозрачными для лазерного излучения и расположенными под углом Брюстера к излучению, распространяющегося вдоль оси трубки. При наличии окон под углом Брюстера световое излучение, поляризованное в плоскости, проходящей через ось резонатора и нормаль к плоскости окон, т.е. в плоскости рис.6, испытывает минимальные потери на отражение при прохождении через окна, и именно это излучение становится лазерным излучением. Излучение с линейной поляризацией, перпендикулярной к плоскости рис.6, отражается от окон под большим углом к оси резонатора и выходит из газоразрядной трубки, тем самым не участвуя в формировании лазерного излучения. В итоге, выходящее из лазера излучение, оказывается линейно поляризованным в этой плоскости. Таким образом, окна газоразрядной трубки играют двоякую роль: они обеспечивают линейную поляризацию лазерного пучка и исключают потери энергии при прохождении света из трубки к зеркалам резонатора и обратно. Зеркала резонатора могут быть либо плоскими (как в интерферометре Фабри-Перо), либо сферическими (рис.6), с радиусом кривизны, значительно превышающим длину резонатора, с многослойным диэлектрическим покрытием для получения большого коэффициента отражения света. Для газовых лазеров часто используют сферические зеркала.

Газоразрядная трубка питается постоянным напряжением 1500 В. Газоразрядный ток =25 мА. Поджиг газового разряда осуществляется с помощью поджигающего электрода, на который в момент включения лазера подается по отношению к катоду высоковольтный высокочастотный маломощный поджигающий импульс для создания начальной ионизации газа в трубке.

Рис. 6. Устройство гелий-неонового лазера. 1- газоразрядная трубка; 2- окна Брюстера; 3- зеркала оптического резонатора; 4 – поджигающий электрод.

В экспериментальную установку (рис.7) входит He-Ne-лазер, лазерный модулятор (ЛМ), приемник лазерного излучения (фотоэлемент – Ф) и осциллограф (ОС).

Рис.7. Экспериментальная установка

Дополнительными элементами установки являются смонтированные на стойках поворотная призма для поворота лазерного луча света на 90^о, экран для измерения диаметра лазерного луча света и поворотный поляризатор. Поворотная призма и экран используются для измерения угла расходимости лазерного излучения. Поворотный поляризатор позволяет измерить поляризацию лазерного излучения.