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氦氖激光器與半導體激光器的對比
點擊次數：160 時間：2025-06-20
KEWLAB氦氖激光器是一種常見的氣體激光器，以氦氣和氖氣作為工作物質。該系列激光器具有多種型號，輸出功率范圍通常從1mW至5mW不等，如HNR012R為1.2mW、HNR050R為5mW。它能輸出波長為632.8nm的紅色可見激光，具有良好的單色性、方向性和相干性，廣泛應用于多個領域。其結構一般包括激光管、電源及諧振腔等部分，激光管內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激光輸出。圖1是氦氖激光器通常的外觀。
圖1 氦氖激光器
規(guī)格參數：
第一臺氦氖激光器于1961年面世，曾經廣泛應用于以下行業(yè)：
1）條形碼掃描儀，比如早期的激光打印機，早期的激光光盤播放器等；
2）廣告/娛樂行業(yè)，比如全息攝影、小型激光表演；
3）測量/計量行業(yè)，比如光學測量、干涉計量、測速、其他非接觸測量和監(jiān)測、環(huán)形激光陀螺儀；
4）建筑施工，比如激光水準儀、隧道鉆孔、鋸木廠木材切割對齊等；
5）一般工業(yè)，比如汽車和其他校準、零件檢測、粒子計數；
6）生物技術領域，比如血細胞分析（細胞儀）、激光誘導熒光、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準等。
可是，現如今上述大部分應用已經被便宜而又小巧的半導體激光器所替代。表1是氦氖激光器和半導體激光器的優(yōu)缺點對比。
表1 氦氖激光器與半導體激光器的對比
| 半導體激光器 | 氦氖激光器 | |
| 功率 | 各種功率可選 | 功率相對較小，可選余地少 |
| 功率穩(wěn)定性 |
半導體激光管（LD）的激光輸出功率會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，并且激光參數受環(huán)境溫度影響非常小。 |
| 中心波長值 | 半導體激光器的中心波長的一致性比較差，不同批次的半導體激光管的中心波長一般來說都會略有差別。 | 氦氖激光器的輸出波長為準確的632.8nm，并且不會隨功率、批次及工作溫度的變化而發(fā)生改變。 |
| 光斑質量 | 半導體激光管的發(fā)出的激光束的發(fā)散角非常大，且兩個方向的發(fā)散角不同，所以絕大多數半導體激光模塊都要對半導體激光管發(fā)出的激光進行光束整形。 | 氦氖激光器在光束質量方面則是各種激光器中的好的，其光束質量因子M2一般均小于1.05，非常接近的高斯分布。 |
| 價格 | 非常便宜 | 相對較昂貴 |
| 體積 | 小巧 | 較大 |
| 價格 | 非常便宜 | 相對較昂貴 |
由表1的對比可知，氦氖激光器的主要優(yōu)勢是光斑質量好，中心波長穩(wěn)定。因此，氦氖激光器未來的生存之路只有在計量/精密測量領域，將具有其它激光器不可少的地位。
受市場空間的壓縮，國內氦氖激光管的廠家已經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，商家在沒有利益的驅動下，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量/精密測量領域光源，它是目前國際長度“米”的基準，因此氦氖激光器不應該被市場淘汰……
