GCI-Ⅲ型气体激光器原理与参数综合测量实验

一、实验目的

1、用共焦球面扫描干涉仪测量He-Ne激光器的相邻纵横模间隔，判别高阶横模的阶次。了解激光的频谱结构，掌握扫描干涉仪的使用及测定其性能指标的实验技能。观察激光器的频率漂移及跳模现象，了解其影响因素。观察激光器输出的横向光场分布花样，体会谐振腔的调整对它的影响。

2、掌握实际调腔的操作方法。

3、了解激光M2因子的定义。及激光M2因子的实验原理。  

4、了解激光M2因子的传播特性参量测量过程。

二、仪器配置与技术参数

1、放电管长400mm、外径Φ40±1mm。     

2、光具座总长1000mm。

3、配6套支撑调节座。                  

4、激光输出波长632.8nm。

5、激光输出最大功率5mW。               

6、工作电流约6mA。

7、全反镜Φ20反射率99.8%。            

8、输出镜Φ20透过率1.6%。

9、激光电源：输入电源220V 50Hz；起辉电压≥6500V DC；工作电流：5～10mA，DC；功率≤60W；

10、双布儒斯特窗                       

11、既有纵模也有横模

12、配有不同曲率半径的反射镜

13、共焦球面扫描干涉仪

1）反射镜        多层介质 反射膜

中心波长       632.8nm

2）自由光谱区     2.5GHz (适用于氦氖)

3）精细常数       ﹥100

4）振子          锆钛酸铅压电陶瓷

5）光电接收器      PIN光电接收器 （含放大器）

6）仪器工作条件环境温度较稳定，无剧烈变化，相对湿度在85%以下。

  14、激光光束质量M2因子测量系统主要由光学部分、机械部分、电学部分和数据处理部分这四大部分组成。高分辨率数字照相机、精密电控步进平移台与软件配合，通过USB接口与计算机连接来测量激光在连续模式下的传播特性参量和波前特性。通过计算机控制，进行数据存储和综合分析，从而得到M2值、发散角、束腰大小等参数。

  15、光学部分组成：Ф40聚焦透镜、固定衰减器、连续衰减器、干涉滤光片等。

  16、机械部分组成：精密电动平移台（行程：200mm；台面尺寸：120x120mm；分辨率：0.625μm；最大速度：40mm/sec；重复定位精度：5μm；直线度：6μm；）、精密光学调整架、步进电机等。

  17、电学部分组成：CCD相机、运动控制系统、数据采集系统等。

  18、数据处理部分组成：计算机（选配）、数据输入输出等。

三、实验装置示意图