 |
|
 |
HeNeレーザーの使用上のパラメータ
非常に多くの種類のマウントされた、或いはマウントされていないHeNeレーザーが市販されているので、特定のアプリケーションにどのレーザーが最適かを判断することは簡単ではありません。以下に述べるコメントはユーザーの皆様のアプリケーションに適したレーザーを選択する際に役に立つはずです
パワー
出力パワーはレーザーの主たるパラメータの一つです。
一般的にチューブの長さが長い程、出力パワーが高くなります。
HeNeレーザーは相対的に駆動電流の大きさの変化に鈍感です。
従って、駆動電流の値が最適レベルから大きく変化しても、出力パワーにはほんの僅かな影響を与えるだけです。
幾つかの特別な技術を採用することにより、小型のレーザーチューブから高い出力パワーを得ることが可能です。
発振出力を増大させるためにボアの直径を大きくすることができますが、短めのレーザーキャビティに固有のアラインメントの安定性を犠牲にして、
キャビティミラーの直径も大きくしなければなりません。
また、レーザーの全長を変えることなしにボアの長さを延長することもできますが、ボアの端部がカソードに近づき過ぎるとレーザーの寿命が短くなってしまいます。
サテライトビーム
最新の多くの機器がレーザーのサテライトビームと回折リングの存在により一層敏感となってきているにもかかわらず、
HeNeレーザーを選ぶ際にレーザービームの質はしばしば見落とされています。
サテライトビームは出力ミラーのARコーティングから外れたメインビームの反射により作り出された第二のレーザー出力ビームです。
この様なビームはあらゆるガスレーザーに見受けられます。
サテライトビームの典型的なパワーはメインビームの0.2％以下しかありません。
最大でも0.5％を越えることはありませんが、ビームのパワーがこの様な低レベルであっても肉眼で見ることができ、
特にハイパワーレーザーにおいては目立った存在となります。
CVIメレスグリオのHeNeレーザーは、新たに開発した技術によりこのサテライトビームの影響が軽減されています。
迷光
レーザーの作動中、メインビーム以外の光線も放射されています。
この光線の殆どは、広がり角が非常に大きいので、プラズマチューブの先端から数インチ以上離れた位置では検出することが容易ではありません。
しかしながら、その一部は、メインビームをかすめる角度でプラズマチューブ内で反射することにより、結果としてコヒーレント光となります。
この結果、暗い場所で目で見ることができる明るさの輪光がメインビームの周りに傘状に現れます。
この輪光は、しばしば、レーザーミラーの内または外側の小さな部分から反射ビームの干渉により引き起こされる回折リングも含んでいます。
このような迷光のパワーは通常メインビームの1％以下です。
安定性とモードスイーピング
安定性という用語は、HeNeレーザーに関して使用された場合、次のような幾つかのパラメータに関連したものがあります：
出力パワーの大きさの安定性、ノイズの安定性、機械的安定性等通常最も関心の高いのが出力パワーの大きさに関する安定性です。
出力パワーの安定性はモードスイーピングとミラーのアライメントに影響されます。
レーザーは幾つかの不連続縦モードで発振します。この縦モードは光速をC、レーザーのキャビティミラーの間隔をLとすると、
C/2Lの間隔を有しています。許容されるモードの数はレーザーのゲインにより決定されます。
HeNeレーザーは通常3或いは4つの縦モードで発振されています。
キャビティミラーの長さが温度変化に従って長くなったり、短くなったりして変化するため、縦モードはレーザーのゲインカーブに従って移動します。
このことが出力パワーの変動を引き起こします。
モード数が少なければ少ない程（即ち、レーザーが短ければ短い程）出力パワーの変動は大きくなります。
通常、出力パワーの変動の大きさは、縦モードが2つの場合約10％、より高次のモードにおいては5％以下となっています。
この変動はレーザーの
キャビティ長の変化に完全に依存しています。従って、もし温度の平衡を保つことができるならば、変動は減少します。
このため、特にチューブの短いレーザーにおいては、温度変化の影響をできるだけ避けることが重要です。
通常、円筒形のハウジングにマウントされているレーザーチューブは裸のチューブよりも短時間で温度の平衡をとることができ、
出力パワーが早く安定します。
|
|
