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氦氖激光器與半導體激光器的對比
點擊次數：671 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：
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，比如全息攝影、小型激光表演；
3）測量/計量行業，比如光學測量、干涉計量、測速、其他非接觸測量和監測、環形激光陀螺儀；
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，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）醫療美容行業，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定性和極低的激光噪聲水平，并且激光參數受環境溫度影響非常小。 |
| 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生改變。 |
| 光斑質量 | 半導體激光管的發出的激光束的發散角非常大，且兩個方向的發散角不同，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勢是光斑質量好，中心波長穩定。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……
