专利名称：一种稳频He-Ne激光器结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种He-Ne激光器结构，更具体地涉及一种以外界参考频率为标准的稳频He-Ne激光器结构。
背景技术：
作为激光波长基准的He-Ne激光器必须具备非常稳定的结构，才能实现激光波长的长期稳定。在普通稳频He-Ne激光器中，为了便于调整谐振腔，至少有一个腔镜被安装在光学调节架上。但是光学调节架的机械稳定性较差，调节机构的应力释放等因素会导致光学调节架不能长期保持原有位置，从而影响激光器的长期稳定性和使用寿命。如果将激光器的两个腔镜均直接固定在支架上，并且不使用光学调节架，则能有效地提高激光器的长期机械稳定性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种稳频He-Ne激光器结构，以提高激光器的机械稳定性。为实现上述目的，本发明提供的稳频He-Ne激光器结构，为半内腔结构，其主要包括一间隔器，该间隔器的两端分别固定有第一端板及第二端板，构成一外壳；第一端板朝向外壳内部的一面安装有压电陶瓷，该压电陶瓷的端面安装有反射腔镜，该反射腔镜的光路与第一端板的中心孔重合；第二端板朝向外壳内部的一面安装有增益管，增益管上的输出腔镜的光路与第二端板的中心孔重合；一吸收室，安装在反射腔镜与激光增益管之间，且吸收室的轴线与He-Ne激光器的光路重合；激光增益管和吸收分别由环形支撑物固定。所述的稳频He-Ne激光器结构，其中，间隔器为低线胀系数材料的筒形间隔器；第一端板和第二端板为玻璃材料；第一端板和第二端板与筒形间隔器的两端用环氧树脂粘
I=I O所述的稳频He-Ne激光器结构，其中，反射腔镜与压电陶瓷之间、压电陶瓷与第一端板之间、输出腔镜与激光增益管之间、输出腔镜与第二端板之间均用环氧树脂密封。所述的稳频He-Ne激光器结构，其中，激光增益管与输出腔镜连接的端面，以及吸收室的两端均为布鲁斯特角窗。所述的稳频He-Ne激光器结构，其中，激光增益管内壁靠近输出腔镜的部位设置有金属薄片作为放电阴极，激光增益管内设置有放电毛细管，在毛细管与激光增益管相连接的部分设置有一个阳极。
所述的稳频He-Ne激光器结构，其中，第一端板的中心孔光路连接一光电接收器， 该光电接收器连接一稳频电路，并由该稳频电路输出稳频信号控制压电陶瓷伸缩，调整激光谐振腔的腔长。本发明的稳频He-Ne激光器以外界参考频率作为鉴别器标准进行稳频，通过间隔器起到连接和支撑激光器中的各个光学器件的作用。
图1是本发明的稳频He-Ne激光器结构示意图。附图中的标记说明间隔器1 ；第一端板2、第二端板3 ；反射腔镜4 ；压电陶瓷5 ；输出腔镜6 ；激光增益管7 ；环形支撑物8 ；放电阴极9 ；放电毛细管10 ；阳极11 ；吸收室12 ；光电接收器13 ；稳频电路14。
具体实施方案以下结合附图所示实施例对本发明作进一步的说明。本发明所述He-Ne稳频激光器的示意结构如图1所示，它是一个不含任何光学调节架的半内腔结构。He-Ne激光腔被固定在由筒形间隔器1和第一端板2、第二端板3两片端板组成的外壳内。第一端板2、第二端板3与间隔器1之间用环氧树脂粘合。间隔器1的材料为石英玻璃或其它低线胀系数材料，如微晶玻璃等。端板的材料为玻璃。筒形结构相对于梁架结构具备更高的机械稳定性。此外，筒形结构还能为激光器件提供相对封闭的环境，减小外界环境变化对激光器的影响，并起到良好的隔尘效果。激光谐振腔的反射腔镜4被安装在空心的压电陶瓷5上。压电陶瓷5安装在第一端板2上。输出腔镜6安装在激光增益管7的顶端，同样用环氧树脂密封。输出腔镜6的另一面与第二端板3粘合。此外，为使激光增益管7更加稳固，在间隔器1与激光增益管7 之间填充环形支撑物8。激光增益管7中充入低压He-Ne混合气体，作为增益介质。激光增益管7的尾端为布鲁斯特角窗。激光增益管7内壁的后部(靠近输出腔镜6的一端)附有一层金属薄片作为放电阴极9，本实施例中使用的是铝箔。激光增益管7内有一根放电毛细管10。在毛细管与激光增益管7相连接的部分有一个阳极11。当在阳极11和阴极9之间施加足够高的直流电压时，激光增益管7内将形成辉光放电。这样，由反射腔镜4、输出控镜 6和激光增益管7就组成了一个He-Ne激光器。提供外界参考频率的吸收室12安装在反射腔镜4与激光增益管7之间。吸收室 12的轴线与激光光路重合。吸收室12两端均为布鲁斯特角窗。该谐振腔的腔长可通过与反射腔镜4相连的压电陶瓷5进行调节。粘合后的激光谐振腔仅有反射腔镜4在沿激光光路方向上有一维移动的自由度，其它器件均为固定状态，因此该结构具有非常好的长期机械稳定性。激光束从端板3的中心孔射出。尾光从端板2的中心孔射出，被光电接收器13接收，并转换为电信号输入到稳频电路14。稳频电路14输出稳频信号控制压电陶瓷5伸缩， 调整激光谐振腔的腔长，从而实现激光器的稳频。
权利要求
1.一种稳频He-Ne激光器结构，为半内腔结构，其主要包括一间隔器，该间隔器的两端分别固定有第一端板及第二端板，构成一外壳；第一端板朝向外壳内部的一面安装有压电陶瓷，该压电陶瓷的端面安装有反射腔镜， 该反射腔镜的光路与第一端板的中心孔重合；第二端板朝向外壳内部的一面安装有激光增益管，其中激光增益管上的输出腔镜的端面与激光增益管的顶端相连接，该输出腔镜的光路与第二端板的中心孔重合；一吸收室，安装在反射腔镜与激光增益管之间，且吸收室的轴线与He-Ne激光器的光路重合；激光增益管和吸收分别由环形支撑物固定。
2.根据权利要求1所述的稳频He-Ne激光器结构，其中，间隔器为低线胀系数材料的筒形间隔器；第一端板和第二端板为玻璃材料；第一端板和第二端板与筒形间隔器的两端用环氧树脂粘合。
3.根据权利要求1所述的稳频He-Ne激光器结构，其中，反射腔镜与压电陶瓷之间、压电陶瓷与第一端板之间、输出腔镜与激光增益管之间、输出腔镜与第二端板之间均用环氧树脂密封。
4.根据权利要求1所述的稳频He-Ne激光器结构，其中，激光增益管指向反射腔镜的端面，以及吸收室的两端均为布鲁斯特角窗。
5.根据权利要求1所述的稳频He-Ne激光器结构，其中，激光增益管内壁靠近输出腔镜的部位设置有金属薄片作为放电阴极，激光增益管内设置有放电毛细管，在毛细管与激光增益管相连接的部分设置有一个阳极。
6.根据权利要求1所述的稳频He-Ne激光器结构，其中，第一端板的中心孔光路连接一光电接收器，该光电接收器连接一稳频电路，并由该稳频电路输出稳频信号控制压电陶瓷伸缩，调整激光谐振腔的腔长。
全文摘要
一种稳频He-Ne激光器结构，为半内腔结构，包括一个筒形间隔器，该间隔器的两端分别固定有第一端板及第二端板，构成一个封闭的外壳；第一端板朝向外壳内部的一面安装有压电陶瓷，该压电陶瓷的端面安装有反射腔镜，该反射腔镜的光路与第一端板的中心孔重合；第二端板朝向外壳内部的一面安装有激光增益管，激光增益管上输出腔镜的光路与第二端板的中心孔重合；激光增益管内有一根放电毛细管，放电毛细管的轴线与光路重合。一个吸收室，安装在反射腔镜与激光增益管之间，且吸收室的轴线与He-Ne激光器的光路重合；激光增益管和吸收室分别由环形支撑物固定。本发明以外界参考频率为标准，具有很高的长期机械稳定性和可靠性。
文档编号H01S3/13GK102403648SQ20111039770
公开日2012年4月4日 申请日期2011年12月2日 优先权日2011年12月2日
发明者刘忠有, 刘秀英, 张小平, 殷聪, 王捍平, 石春英, 蔡山, 钱进 申请人:中国计量科学研究院