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氦氖激光器是以中性原子氣體氦和氖作為工作物質(zhì)的氣體激光器。以連續(xù)激勵方式輸出連續(xù)激光,。功率一般約數(shù)毫瓦,，連續(xù)發(fā)光。因為制造方便,、較便宜,、可靠，所以使用較多,。由于單色性好,，相干長度可達(dá)數(shù)十米以致數(shù)百米。
氦氖激光器中工作物質(zhì)是氦氣和氖氣,，其中氦氣為輔助氣體,，氖氣為工作氣體。產(chǎn)生激光的是氖原子,，不同能級的受激輻射躍遷將產(chǎn)生不同波長的激光,，主要有632.8nm、1.15um和3.39um三個波長,。氦原子有兩個亞穩(wěn)態(tài)能級21S0,、23S1，它們的壽命分別為5某10-6和10-4,，在氣體放電管中,，在電場中加速獲得一定動能的電子與氦原子碰撞，并將氦原子激發(fā)到21SO,、23S1,，此兩能級壽命長容易積累粒子。因而,，在放電管中這兩個能級上的氦原子數(shù)是比較多的,。這些氦原子的能量又分別與處于3S和2S態(tài)的氖原子的能量相近。處于21SO,、23S1能級的氦原子與基態(tài)氖原子碰撞后,，很容易將能量傳遞給氖原子，使它們從基態(tài)躍遷到3S和2S態(tài),，這一過程稱能量共振轉(zhuǎn)移,。由于氖原子的2P,、3P態(tài)能級壽命較短，這樣氖原子在能級3S-3P,、3S-2P,、2S-2P間形成粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布，從而發(fā)射出3.39um,、632.8nm,、1.5um三種波長的激光。從理論上講,，這三種波長的激光都有可能發(fā)射,，但我們可以采取一些方法去抑制其中的兩種，而使我們所需要的一種波長的激光得到輸出,。
氦氖激光器應(yīng)用廣泛,，包括：共聚焦激光掃描顯微鏡、數(shù)字成像,、工業(yè)測量,、代碼掃描、光譜測量,、計量、定位,、對準(zhǔn),、測試及基礎(chǔ)研究。
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