远光电生产实习报告.docVIP

本科生实习报告书 院系专业 光信息科学与技术专业 年级班级 07级光信一班 姓 名 关志远 学 号 实习单位 激光加工室 实习时间 2010.7.5 至 2010.7.9 指导教师 曾长发等 实习 报告 实习目的与任务： 了解He-Ne激光器的工作原理； 学习及掌握激光器各部件的制作工艺与技术； 学习及掌握激光器的组装以及调试方法。 二. 实习内容: 1．He-Ne激光管制作实习内容流程图： 2．He-Ne激光器的基本结构： He-Ne气体激光器主要由He，Ne气体放电毛细管和光学谐振腔两部分组成，根据不同的使用要求,激光器的结构可分为下列几种形式： 内腔式：放电毛细管与谐振腔反射镜联通在一起； 半内腔式：放电毛细管与谐振腔的反射镜，一头是分开的（中间有窗片隔开），另一头则连通在一起； 外腔式：放电毛细管与谐振腔反射镜完全分开，中间有布儒斯特窗片隔开。 激光管的管壳及放电毛细管通常是采用膨胀系数较小的硬质硅酸盐玻璃制成。有时也采用膨胀系数极小的石英类玻璃材料，放电毛细管是一细长而笔直的厚壁玻璃毛细管，它是约束辉光放电的主要区域，即提供光振荡的激活介质的激发区。激光管的外套管壳主要是为了储气，如此可延长激光管的寿命，同时可容纳长而大的阴极，当然它还可以为毛细管起一个支撑作用。放电管的阳极一般用钨杆，阴极则用钨杆再接一个较大尺寸的金属圆筒，一般是用阴极溅射较小的金属材料，如钼，钽，铝及铝合金等金属箔片制成。阴极的结构一般做成与毛细管同轴的形式，也有单独做一个阴极泡接在放电管侧面，这样可以减轻阴极溅射物对窗片或反射镜的污染，有利于提高输出功率及延长寿命。 在外腔式和半内腔式激光管中，放电管两端或一端用光学平行平晶窗片来封接，如图： 封接的窗片表面的法线与毛细管夹角必须满足如下要求，即图中的tanθ=n，式中n为窗片材料的折射率，满足这一要求的θ角称为布儒斯特角，窗片必须按此角封接上去，这是因为，按照光的电磁理论，当光沿着毛细管轴方向传播通过布儒斯特窗片时，对于电矢量和入射面平行的偏振光将无损失地通过它，因此窗片界面对此偏振光不产生反射，这样一来，密封窗片一方面减少了电矢量与入射面平行的偏振光的反射损失，另一方面使电矢量和入射面垂直的偏振光的振荡受到抑制（因它有大的反射损失），结果激光束将以完全偏振的形式输出。 在He-Ne激光管的外套管壳内充有一定比例的氦气和氖气。 激光管两端的反射镜通常采用一个平面反射镜，一个是凹面反射镜组成光学谐振腔。反射镜一般是用光学玻璃（一般用光学玻璃）磨出光学平面，然后再其表面用真空镀膜技术镀上高反射率的多层介质膜，其中一个称为全反射镜，其反射率为99.5%以上（当然最好是100%但工艺上做不到），另一个称为输出镜（激光束从此镜输出），其反射率视激光管长短，增益损耗情况而定，一般也在97%～99%之间。 作为完整的激光器还应包括供气体放电的电源供应器。 He-Ne激光器生产工艺： 我们知道，气体激光器是电真空器件，器件里面充有低气压的激活介质（工作气体），所充气体的成分应该是稳定的最佳值。如果气体的各成分的比例改变了，或渗漏和放出有非工作气体，那激光器件会造成光谱分散能量不集中，而造成其性能下降甚至不产生激光。严重影响器件的寿命，激光器件中真空情况的改变，是多种多样的原因造成的。譬如抽气不彻底，工作时由于温度升高导致材料放气，电子或离子轰击电极或其他材料造成的放气，管子慢性漏气等等，都是常见的原因。要制造长寿命，高可靠，各种电参量都很稳定的激光器件，就必须从原材料的选择，零部件的加工及处理，电极的装配，直到最后的排气及充气，封口，都必须从真空技术的角度来严格要求。 气体激光器件的排与充气式最重要的一道真空加工工序。这时要在不断抽气下进行玻壳烘烤除气，电极高频加热除气或电子轰击除气。排气过程一般来说，以真空系统的真空度越高，抽气速率越大越好，以无油系统比有油系统好。气体激光器有一定的充气及特性测试等步骤。 从以上讨论，充分说明气体激光器的制造渗透着真空技术问题。在真空技术问题未能顺利解决时，往往影响气体激光器件的正常生产。 He-Ne激光器生产工艺是保证制造出来的激光器合乎激光器的设计要求（如模式，输出功率，功率稳定性，光斑尺寸，发散角，偏振度等）及激光器的寿命。因此，在制造激光器的过程中必须严格按照每一项工艺程序要求进行。 全外腔，半内腔气体激光器的调试： 一般来说，输出功率较小的气体激光器都做成全内腔式的激光器，这样使用起来很方便。然而，输出功率较大的气体激光器（如大于30mw的He-Ne激光器，大于500mw的