Оптика лазера
Одной из важнейших составных частей лазера является зеркало резонатора. Поскольку теория лазерного резонатора относительно сложна, она здесь не приводится. Для заинтересованных этим вопросом любителей рекомендуется специализированная литература. В большинстве изложенных на сайте проектах самодельных лазеров применяется плоскопараллельный резонатор. По той простой причине, что плоское зеркало достать значительно легче, чем найти вогнутое сферическое зеркало определенного, иногда очень большого, радиуса кривизны.
Для юстировки резонатора, зеркала которого должны быть параллельны между собой и перпендикулярны оси резонатора, используется He-Ne лазер. Простые лазерные указки имеют очень плохое качество луча для подобной цели. Процесс юстировки поясняется рисунком. На пути луча He-Ne лазера ставится экран из белой бумаги, имеющий небольшое отверстие. Юстируемый лазер устанавливается таким образом, чтобы луч He-Ne лазера проходил по центру и параллельно трубке или стержню настраиваемого лазера. Теперь на бумажном экране сбоку от его отверстия видны две световые точки, полученные отражением лазерного луча от входного и выходного зеркал. Изменяя положение входного и выходного зеркала, необходимо совместить оба ,,зайчика,, с центром отверстия бумажного экрана. В процессе юстировки лазера достигается грубая настройка резонатора. Когда лазер будет запущен, точную юстировку можно выполнить, ориентируясь по качеству лазерного луча и его выходной мощности.
Чтобы осуществить изложенный процесс юстировки, зеркала лазера, конечно же, должны держаться на подвижной конструкции. Для настройки положения зеркала по двум направлениям было придумано множество конструкций. В самом простом варианте конструкции юстировка зеркала достигается при независимой регулировке по двум осям. Такие держатели зеркал выпускаются некоторыми фирмами и продаются за немалые деньги. Рекомендуется взглянуть на каталог фирменных изделий, а затем сотворить нечто подобное собственными руками.
Конструкция держателя зеркала с независимой регулировкой положения зеркала по двум осям.
Часто держатели зеркал имеют конструкцию, показанную на рисунке. Две массивные пластины сжимаются двумя или несколькими мощными пружинами. В трех углах передней пластины просверлены отверстия, в которых нарезается резьба ( по возможности, резьба с мелким шагом, например, М5 х 0,5 ). В отверстия вкручиваются соответствующие винты. В задней пластине напротив отверстий под винты передней пластины просверливаются отверстия, в которых нарезается резьба под винты, имеющие заостренный конец. Винты передней и задней пластин соприкасаются друг с другом усилием пружин. Теперь с помощью двух диагональных винтов передней пластины можно регулировать положение зеркала по оси Х или по оси У. Третий винт служит для предварительной регулировки расстояния между пластинами. Если заменить диагональные винты шпинделями от микрометра, то можно изготовить действительно прецизионный держатель.
Во многих случаях вполне достаточно простой конструкции, в которой резиновое кольцо служит одновременно для герметизации и юстировки. Металлический электрод ( например, из дюралюминия или латуни ) служит одновременно для подачи газа через припаянную или приклеенную трубочку, т.е. вакуумный штуцер. Зеркало или же выходное окно с помощью трех винтов и резинового кольца герметично и, вместе с тем, эластично прижимается к корпусу электрода. Разрядная трубка приклеивается к электроду. На другом конце трубки имеется аналогичная конструкция в качестве второго электрода. Прочная массивная плита и два изолятора крепления электродов завершают конструкцию лазера. С подобной конструкцией можно провести много экспериментов с разными газами ( кислород, аргон, ксенон, пары ртути, пары меди, углекислый газ и т.д. ).
Лазерный электрод и держатель зеркала по описанной выше конструкции
Корпус электрода выполнен из дюралевого четырехугольного бруска. Газовая подводка сверху- стандартная фурнитура газовой проводки. Вся конструкция крепится на три стойки-изолятора, через которые закрепляется на массивной плите. Для облегчения замены лазерной трубки электрод не заклеивается к трубке, а герметично уплотняется к ней резиновым кольцом с помощью жесткой прижимной пластины, закрепляемой винтами к корпусу электрода.
