HeNe激光器纵模的观测
在加热过程中监测任何氦氖激光器的输出功率将显示由于纵模循环导致的输出功率变化。对于短管，功率波动可接近20%；对于长
管，它们可能小于2%。
有很多方法可以真正“看到”激光的模式，包括使用扫描法布里-珀罗干涉仪。然而，对于只有1或2个模式的短管来说，仅从输出功率
和偏振度就可以非常直观地解释发生了什么。所需要的只是一个光电二极管和激光功率计以及检偏器。功率计可以设置在输出光束中，
检偏器用来过滤不需要的偏振。或者，可以使用非偏振分束器来提供两个光束。在其中一路添加一个定向的偏振分束器，如此可以观测
偏振的变化。
改变检偏器的方向将影响强度变化的幅度。对于大多数红色HeNe激光器，纵模通常保持在两个固定的正交方向，相邻模式通常相互正
交。随着管的加热和腔长的增加，模在增益曲线下行进，其中一端的模消失，另一端出现新模，如上所述。但对于性能良好的管，它们
不会翻转偏振。当偏振器与管的偏振轴成45度角时，读数将保持不变。当与管的偏振轴对齐时，读数波动最大。
考虑一个具有120毫米的HeNe激光管。这对应于约1.25 GHz的模式间隔-相当接近氖增益带宽的1.5至1.6 GHz的半高宽。有了这根管
子，在任何给定的时间内最多有两种模式振荡。当在管预热时监测输出功率和极化时，将观察到非常独特的行为。有人可能认为它应该
是输出功率的周期性变化，具有简单的正弦或类似特性。然而，每个周期实际上会有两个峰值：一个较大的峰值对应于增益曲线中心有
单个激光模式时的峰值，另一个较小的峰值对应于增益曲线中心有两个对称模式时的峰值。对于大多数管，相邻模式的偏振是正交的，
并且将与模式保持固定。因此，当模式在增益曲线下循环时，连续的大峰值将具有相反的极化。小峰的两个偏振分量相等。两个模式是
振荡的，每一个模式的增益都非常接近激光阈值，以至于它们的组合功率在增益曲线的峰值处仍然低于单模。
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