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氦氖激光器与半导体激光器的对比
点击次数：23 时间：2025-06-20
KEWLAB氦氖激光器是一种常见的气体激光器，以氦气和氖气作为工作物质。该系列激光器具有多种型号，输出功率范围通常从1mW至5mW不等，如HNR012R为1.2mW、HNR050R为5mW。它能输出波长为632.8nm的红色可见激光，具有良好的单色性、方向性和相干性，广泛应用于多个领域。其结构一般包括激光管、电源及谐振腔等部分，激光管内充有一定比例的氦氖混合气体，电源为激光器提供能量，谐振腔用于选模和增强激光输出。图1是氦氖激光器通常的外观。
图1 氦氖激光器
规格参数：
第一台氦氖激光器于1961年面世，曾经广泛应用于以下行业：
1）条形码扫描仪，比如早期的激光打印机，早期的激光光盘播放器等；
2）广告/娱乐行业，比如全息摄影、小型激光表演；
3）测量/计量行业，比如光学测量、干涉计量、测速、其他非接触测量和监测、环形激光陀螺仪；
4）建筑施工，比如激光水准仪、隧道钻孔、锯木厂木材切割对齐等；
5）一般工业，比如汽车和其他校准、零件检测、粒子计数；
6）生物技术领域，比如血细胞分析（细胞仪）、激光诱导荧光、激光镊子、共焦显微镜、拉曼光谱、麻醉和其他气体分析等；
7）医疗美容行业，比如祛斑、高功率CO2和YAG治疗激光和指向光束的对准等。
可是，现如今上述大部分应用已经被便宜而又小巧的半导体激光器所替代。表1是氦氖激光器和半导体激光器的优缺点对比。
表1 氦氖激光器与半导体激光器的对比
| 半导体激光器 | 氦氖激光器 | |
| 功率 | 各种功率可选 | 功率相对较小，可选余地少 |
| 功率稳定性 |
半导体激光管（LD）的激光输出功率会随其壳体的温度变化而有较大变化。 | 氦氖激光器具有良好的输出功率稳定性和极低的激光噪声水平，并且激光参数受环境温度影响非常小。 |
| 中心波长值 | 半导体激光器的中心波长的一致性比较差，不同批次的半导体激光管的中心波长一般来说都会略有差别。 | 氦氖激光器的输出波长为准确的632.8nm，并且不会随功率、批次及工作温度的变化而发生改变。 |
| 光斑质量 | 半导体激光管的发出的激光束的发散角非常大，且两个方向的发散角不同，所以绝大多数半导体激光模块都要对半导体激光管发出的激光进行光束整形。 | 氦氖激光器在光束质量方面则是各种激光器中的好的，其光束质量因子M2一般均小于1.05，非常接近的高斯分布。 |
| 价格 | 非常便宜 | 相对较昂贵 |
| 体积 | 小巧 | 较大 |
| 价格 | 非常便宜 | 相对较昂贵 |
由表1的对比可知，氦氖激光器的主要优势是光斑质量好，中心波长稳定。因此，氦氖激光器未来的生存之路只有在计量/精密测量领域，将具有其它激光器不可少的地位。
受市场空间的压缩，国内氦氖激光管的厂家已经由二十多年前的十多家减少为目前的3~4家。而且仅存的三四家也依然采用很多年前的老旧工艺，商家在没有利益的驱动下，自然也不愿意投入资金和精力改善氦氖激光器制备工艺。但是，氦氖激光器依然是计量/精密测量领域光源，它是目前国际长度“米”的基准，因此氦氖激光器不应该被市场淘汰……
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