何琛娟,熊 俊,王海燕,廖红波,弓文平

(北京师范大学 物理系，北京 100875)

He-Ne激光器模式分析

何琛娟,熊 俊,王海燕,廖红波,弓文平

(北京师范大学 物理系，北京 100875)

He-Ne激光器模式分析是了解激光器光学谐振腔作用的重要实验，本文结合北京师范大学物理系课程中的教学实践，梳理了该实验主要物理图像和实验方法. 实验过程中也会出现一些重要但常常被忽略的实验现象，教学中引导学生观察分析这些现象，可帮助他们更好地理解相关物理图像. 本文详细介绍了这些现象，结合激光产生的原理对其进行分析讨论，并给出了相应的教学建议.

He-Ne激光器；模式分析；谐振条件；阈值条件

激光器通常由激励源、增益介质、谐振腔构成. 激光具有极好的方向性、单色性、相干性和极高的亮度,主要原因是它的发光机理——受激辐射，容易被忽视的是，激光器光学谐振腔的模式选择也起到了重要的作用. 为全面了解激光形成的原理，可针对各部分的主要影响和作用开设相应的教学实验[1-2]. 比如可通过“He-Ne激光器的最佳放电条件实验”研究工作物质He和Ne气体配比、总气压以及放电电流对激光器输出功率的影响，了解增益介质和激励源的作用；通过“He-Ne激光器的旁侧光谱实验”可研究增益介质激光跃迁能级相对粒子数的分布情况以及有无激光输出时粒子数分布的对比，可直观地验证增益介质的作用；而通过“He-Ne激光器的模式分析实验”研究激光器输出的模式特征，则……