專利名稱:偏振面可調(diào)低噪聲氦氖激光器的制作方法
本實(shí)用新型屬于一種低噪聲激光器。
現(xiàn)有技術(shù)現(xiàn)狀現(xiàn)有的低噪聲氦氖激光管都采取布魯斯特窗起偏，放電毛細(xì)管的外壁只是一部分處于陽極空間，並采用噴涂陰極的技術(shù)，這不但增加了布魯斯特窗引起的附加光損耗，使輸出功率降低，光束的偏振面也固定了而不能隨意調(diào)節(jié)，而且頻率在1兆赫以下的激光振幅噪聲值也只有0.2％，此外放電毛細(xì)管要分成兩部分連接在一起，又要求這兩部分同軸，無疑就增加了制造工藝上的復(fù)雜性和困難程度，增加了制造成本。(詳見K·G·Herngvist，RCA Review，Vol.30，NO·3，429(1969)。)本實(shí)用新型采用內(nèi)腔結(jié)構(gòu)形式，放電毛細(xì)管長度一部分處于橫向強(qiáng)磁場中的磁起偏方法，並且使整個放電毛細(xì)管處于陽極空間，使用普通的純鋁陰極，這種氦氖激光器避免了布魯斯特窗的光損耗，輸出功率較高，光束偏振面可以調(diào)節(jié)，光偏振度可以達(dá)到99.5％以上，頻率在2赫至1兆赫之內(nèi)的振幅噪聲可大幅度降低，達(dá)到0.05％以下，且起輝電壓較低，制造工藝簡單，成本低。
為檢測這種激光器的性能，必須有相應(yīng)的低噪聲電源和低噪聲的光電探測系統(tǒng)。
本實(shí)用新型的詳細(xì)說明本實(shí)用新型主要有兩部分組成，一是激光管部分，二是可旋轉(zhuǎn)的磁體部分，如附圖1.激光管部分是內(nèi)腔結(jié)構(gòu)形式，以放電毛細(xì)管5為分界，將激光管的充氣空間分為陰極空間2a和陽極空間6a，使整個放電毛細(xì)管5的外壁成為陽極空間6a內(nèi)表面的組成部分，純鋁陰極2在陰極空間2a之內(nèi)，陽極6在陽極空間6a之內(nèi)，此種結(jié)構(gòu)使放電毛細(xì)管5的外壁具有陽極電位相近的正電位，這個正電位抑制了陰極端毛細(xì)管管口附近產(chǎn)生的等離子體噪聲，也抑制了放電毛細(xì)管管壁附近電子復(fù)合產(chǎn)生的無規(guī)噪聲。激光管的充氣器壁3和7與放電毛細(xì)管5和陰極2同軸放置，充氣容器器壁直徑一部分3較大，一部分7較小，放電毛細(xì)管5的陰極端經(jīng)過一個玻璃管4與器壁直徑較大部分3連接，或者與器壁直徑較小部分7的端部連接(如圖2)，放電毛細(xì)管5長度約二分之一以上處在器壁直徑較小部分7之中，7的外徑約有2厘米。
可旋轉(zhuǎn)的磁體部分如圖1，用鐵氧體或磁鋼做成的二塊永久磁鐵10a，10b固定在鐵磁性材料做成了園筒形磁軛11內(nèi)壁上，它們平行對峙放置，二塊永久磁鐵的寬度和厚度約有2厘米和1厘米，長度約為放電毛細(xì)管5長度的二分之一以上，10a和10b之間有20～24毫米的間隙，在此間隙中放電毛細(xì)管5附近有700高斯以上的橫向磁場強(qiáng)度。園筒形磁軛11的兩端由二個園環(huán) 軸套12a、12b支承，是一種動配合連接，它們由銅、鋁或硬塑材料制做，11可以在園環(huán)軸套12a，12b中繞它們的中心軸自由旋轉(zhuǎn)。園環(huán)形軸套12a，12b固定在金屬外殼14中，14還起支承激光管的作用，在金屬外套管14上對應(yīng)園筒形磁軛中間部位開1至3個橫向的長形孔15，園筒形磁軛11上分別安裝1－3個轉(zhuǎn)柄13，在長形孔15范圍內(nèi)移動轉(zhuǎn)柄可使永久磁鐵10a，10b的方位有0－90°以上的變化。如果使園筒形磁軛11旋轉(zhuǎn)的方法改為齒輪傳動機(jī)構(gòu)，永久磁鐵10a、10b的方位可以有0－360°的變化。這個橫向磁場可使激光輸出為線偏光，並且可使偏振面得到調(diào)節(jié)，可減小激光器在運(yùn)行中偏振面的躍變而產(chǎn)生的功率的快速起伏。
權(quán)利要求
1.本實(shí)用新型是一種輸出線偏振光的低噪聲氦氖激光器，其特征在于內(nèi)腔式結(jié)構(gòu)，整個放電毛細(xì)管5的外壁處在陽極空間6a中，放電毛細(xì)管5的長度約二分之一以上處在激光管外面的二塊永久磁鐵10a和10b之間，二塊永久磁鐵可以繞放電毛細(xì)管軸線旋轉(zhuǎn)，在二塊永久磁鐵之間的放電毛細(xì)管5附近有700高斯以上的橫向磁場強(qiáng)度。
2.由權(quán)項1所規(guī)定的輸出線偏振光的低噪聲氦氖激光器，其特征在于激光管充氣容器的器壁由直徑較大部分3和直徑較小部分7組成，放電毛細(xì)管5的陰極端經(jīng)過一個玻璃管4與直徑較大部分3連接，或者與直徑較小部分7的端部連接，放電毛細(xì)管5長度約有二分之一以上處于直徑較小部分7之內(nèi)。
3.由權(quán)項1和2所規(guī)定的低噪聲氦氖激光器，其特征在于可以旋轉(zhuǎn)的二塊永久磁鐵10a和10b固定在鐵磁材料制成的園筒形磁軛11內(nèi)壁上，園筒形磁軛11的二端與二個鋁質(zhì)或銅質(zhì)或硬塑材料制成的園環(huán)形軸套12a和12b是動配合連接。
專利摘要
本實(shí)用新型是種低噪聲激光器。采用內(nèi)腔式結(jié)構(gòu)，使放電毛細(xì)管約一半處于可旋轉(zhuǎn)的橫向磁場中，得到偏振面可調(diào)的線偏振光輸出，激光管結(jié)構(gòu)采用使整個放電毛細(xì)管處于陽極空間方法，這樣可以得到偏振度大于99.5％的偏振光輸出，頻率在2赫至1兆赫范圍內(nèi)的激光振幅噪聲值大幅度降低，達(dá)到0.05％以下。為檢測這種低噪聲激光器的噪聲值，必須有配套的低噪聲電源和低噪聲光電探測系統(tǒng)。
文檔編號H01S3/134GK86204948SQ86204948
公開日1987年6月17日 申請日期1986年7月17日
發(fā)明者劉志國, 巴恩旭, 呂可誠 申請人:南開大學(xué)導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan