激光横模教学系统

涉及知识点：猫眼腔损调节器、光学谐振腔及其特性、激光偏振态、激光横模、矩形横模、圆形横模、高阶横模及横模变换。

激光横模教学系统结构图

涉及课程：
光学、激光原理、激光光学、光电子学、激光技术等。
实验内容：
a 谐振腔调整；
b 横模模式的调整及变换；
c 激光输出横模偏振特性研究；
d 高阶矩形横模、高阶圆形横模的观察；
e 横模TEMmn中m、n值的判断。
实验原理图：
猫眼腔损调节器由凹面镜（HR@632.8nm）和凸透镜（AR@632.8nm），其中凹面镜曲率半径为R，凸透镜焦距为f，两镜间距为L。当f=R=L时，猫眼腔损调节器等效
为一个平面镜；当L时，猫眼腔损调节器等效为一个凸面镜；当L>f=R时，猫眼腔损调节器等效为一个凹面镜。

谐振腔示意图

用透镜组调节谐振腔损耗，改变谐振腔对不同横模的损耗，损耗小的横向模式振荡，损耗大的横向模式被抑制。
实验效果图：

可演示从TEM₀₀模到TEM₂₂模甚至更高阶横模模式

技术指标：
l 半外腔氦氖激光器组件：中心波长632.8nm，增益管长250mm，凹面镜（R1m）输出，毛细管长度200mm，毛细管内径2.0mm，激光器腔长约290mm；
l 输出扩束组件f=30mm的凹透镜。
设备成套性：
HeNe半外腔激光器组件，猫眼腔损调节器组件，偏振器组件，接收光屏。
使用方法：
1. 开关机：本系统为220V交流供电，接通电源后，按下激光电源上红色按钮，激光管输出辉光为正常现象，此时可配合猫眼腔损调节器调节谐振腔输出激光；关机时，再次按下激光电源上红色按钮即可，操作简单方便。
2. 猫眼腔损调节器由水平、竖直、俯仰、偏摆及前后5个调节旋钮控制，在激光器输出激光后，可通过调节这5个旋钮配合输出不同横模图样。
3. 日常维护保养：横模教学系统使用完后，要用玻璃罩罩住整套仪器，以达到防尘的目的，若使用一段时间后，激光输出功率调不上去，可能是猫眼腔损调节器中暴露在外的镜子沾染灰尘、激光管靠近猫眼处的窗片沾染灰尘，用酒精棉擦拭此两镜即可。
建议课时：
1课时，或教学配套演示。