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氦氖激光器與半導(dǎo)體激光器的對(duì)比
點(diǎn)擊次數(shù):14 時(shí)間:2025-06-20
       KEWLAB氦氖激光器是一種常見(jiàn)的氣體激光器,以氦氣和氖氣作為工作物質(zhì)。該系列激光器具有多種型號(hào),輸出功率范圍通常從1mW至5mW不等,如HNR012R為1.2mW、HNR050R為5mW。它能輸出波長(zhǎng)為632.8nm的紅色可見(jiàn)激光,具有良好的單色性、方向性和相干性,廣泛應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域。其結(jié)構(gòu)一般包括激光管、電源及諧振腔等部分,激光管內(nèi)充有一定比例的氦氖混合氣體,電源為激光器提供能量,諧振腔用于選模和增強(qiáng)激光輸出。圖1是氦氖激光器通常的外觀。

氦氖激光器

 

 

圖1 氦氖激光器

 

規(guī)格參數(shù):

KEWLAB氦氖激光器

 

        第一臺(tái)氦氖激光器1961年面世,曾經(jīng)廣泛應(yīng)用于以下行業(yè):

1)條形碼掃描儀,比如早期的激光打印機(jī),早期的激光光盤播放器等;

2)廣告/娛樂(lè)行業(yè),比如全息攝影、小型激光表演;

3)測(cè)量/計(jì)量行業(yè),比如光學(xué)測(cè)量、干涉計(jì)量、測(cè)速、其他非接觸測(cè)量和監(jiān)測(cè)、環(huán)形激光陀螺儀;

4)建筑施工,比如激光水準(zhǔn)儀、隧道鉆孔、鋸木廠木材切割對(duì)齊等;

5)一般工業(yè),比如汽車和其他校準(zhǔn)、零件檢測(cè)、粒子計(jì)數(shù);

6)生物技術(shù)領(lǐng)域,比如血細(xì)胞分析(細(xì)胞儀)、激光誘導(dǎo)熒光、激光鑷子、共焦顯微鏡、拉曼光譜、麻醉和其他氣體分析等;

7)醫(yī)療美容行業(yè),比如祛斑、高功率CO2和YAG治療激光和指向光束的對(duì)準(zhǔn)等。

可是,現(xiàn)如今上述大部分應(yīng)用已經(jīng)被便宜而又小巧的半導(dǎo)體激光器所替代。表1是氦氖激光器和半導(dǎo)體激光器的優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比。

表1 氦氖激光器與半導(dǎo)體激光器的對(duì)比

  半導(dǎo)體激光器        氦氖激光器
功率 各種功率可選 功率相對(duì)較小,可選余地少
功率穩(wěn)定性

 

半導(dǎo)體激光管(LD)的激光輸出功率會(huì)隨其殼體的溫度變化而有較大變化。

氦氖激光器具有良好的輸出功率穩(wěn)定性和極低的激光噪聲水平,并且激光參數(shù)受環(huán)境溫度影響非常小。
中心波長(zhǎng)值 半導(dǎo)體激光器的中心波長(zhǎng)的一致性比較差,不同批次的半導(dǎo)體激光管的中心波長(zhǎng)一般來(lái)說(shuō)都會(huì)略有差別。 氦氖激光器的輸出波長(zhǎng)為準(zhǔn)確的632.8nm,并且不會(huì)隨功率、批次及工作溫度的變化而發(fā)生改變。
光斑質(zhì)量
半導(dǎo)體激光管的發(fā)出的激光束的發(fā)散角非常大,且兩個(gè)方向的發(fā)散角不同,所以絕大多數(shù)半導(dǎo)體激光模塊都要對(duì)半導(dǎo)體激光管發(fā)出的激光進(jìn)行光束整形。 氦氖激光器在光束質(zhì)量方面則是各種激光器中的好的,其光束質(zhì)量因子M2一般均小于1.05,非常接近的高斯分布。
價(jià)格 非常便宜 相對(duì)較昂貴
體積 小巧 較大
價(jià)格 非常便宜 相對(duì)較昂貴

 

由表1的對(duì)比可知,氦氖激光器的主要優(yōu)勢(shì)是光斑質(zhì)量好,中心波長(zhǎng)穩(wěn)定。因此,氦氖激光器未來(lái)的生存之路只有在計(jì)量/精密測(cè)量領(lǐng)域,將具有其它激光器不可少的地位。

受市場(chǎng)空間的壓縮,國(guó)內(nèi)氦氖激光管的廠家已經(jīng)由二十多年前的十多家減少為目前的3~4家。而且僅存的三四家也依然采用很多年前的老舊工藝,商家在沒(méi)有利益的驅(qū)動(dòng)下,自然也不愿意投入資金和精力改善氦氖激光器制備工藝。但是,氦氖激光器依然是計(jì)量/精密測(cè)量領(lǐng)域光源,它是目前國(guó)際長(zhǎng)度“米”的基準(zhǔn),因此氦氖激光器不應(yīng)該被市場(chǎng)淘汰……

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