【基本】He-Neレーザー

He-Neレーザーは、安定的に発振でき、長寿命で、小型化が可能で扱いが容易という利点から現在は非常に広く使われているガスレーザーです。

Neの中性原子の励起準位から遷移するスペクトル線は632.8nmの赤色で安定的に連続発振し、ビーム形状は回折限界に近いTEM00に近く、コヒーレンスが良いという特徴があります。装置の基本的な構成は、HeとNeの混合ガスを封入したガラス放電管、励起用の電源、光共振器です。光共振器の反射鏡が放電管の内部にあるものを内部鏡型と呼ばれランダムな偏光であり低出力です。一方、反射鏡が放電管の外部にあるものは直線偏光をし大出力を得ることができ、外部鏡型と呼ばれます。ガラス管内部には、~90%程度のHeガスと~15%程度のNeガスを約1tollの圧力で封入してあります。

発振の原理は次のとおりです。放電管のアノードとカソードの間に電圧を印可してプラズマを発生させると、He原子とNe原子はエネルギーの高い状態に励起されます。このうち、He準安定準位の励起電子は、Ne原子に内部エネルギーを与え、He原子は基底状態に戻ります。Neが下準位に落ちるときに632.8nmの光を出します。実は、この他にも543nm、594nm、612nm、および1523nmの光も出しますが、非常に弱く、得られる光の大部分は632.8nmです。

He-Neレーザーは、計測用光源、光軸調整、カメラ照明、実験用光源として多用されています。使用される用途からも大出力は不要であり、~数百mW程度の出力のレーザーが多いようです。

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