20 世纪60年代初，我国的学术刊物数量很少，《中国科学》、《科学通报》、《物理学报》屈指 可数。有关光学方面没有专门的学术期刊，当激光出现以后，科学出版社以内部资料的形式组织出版了“受激光发射论文汇编”，这个汇编先后出版了很多专集，其中1964 年出版的第一集汇集了国内有关受激光发射的研究论文31 篇。

　　本文中将要介绍的是邓锡铭等人发表的“氦- 氖混合气体受激光发射器”。

　　氦-氖激光器以氦气和氖气混合气体作为工作介质，采用射频放电激发，放电管的结构如图1 所示，氦氖气体置于内径为0.8 cm，长度为2.04 m 的石英管内，为了避免放电管两端窗口的反射损耗，放电管两端配以布鲁斯特窗口。如果窗片对激光波长的折射率为n，布鲁斯特角θR 可由下式给出： θK=tg -1n，安装布鲁斯特窗口时，要保证窗口法线和放电管集合轴线时的合角。用测量平面偏振光的反射率来验证角度的准确性，实验结果表明当入射的平面偏振光反射率小于千分之一时，角度控制可满足激光产生的要求。图1中在放电光的两端 有一堆光学镜片形成外腔结构。谐振腔由一对曲率半径为222 cm 的球面反射镜组成，镜面涂有ZnSMgF2 介质膜，对6328 埃的透过率在1% 以内， 把谐振腔看作一个Fabry-Perct 干涉器，可以测量 外部进入干涉器的6328 埃单色光输入强度和输出强度的比值，从中得出介质膜的反射率在98% 左右。

　　图1 采用射频电源的中国第一台氦氖激光结构图

　　按照中国科学院长春光学精密机械与物理研究 所和北京电子所之间合作协议，北京电子所提供射 频电源，图1 中象征性地给出了电源的2 个引线， 事实上在2 m 左右的放电管上，有多组电报引线， 射频电源通过包在放电光外面的一对一对铝箔，将 能量耦合到放电管中。放电管内氦- 氖气体压力比 为10:1，总压力为1.1 mmHg，射频电源的频率为 26 MHz。

　　邓锡铭院士的论文详细描述了从气体放电到观 察到激光的全过程。首先从观察放电光谱开始。

　　放电管中氦- 氖气体辉光放电呈粉红色，经历几十小时连续及间歇放电之后，未发现有杂质原子及分子光谱，这表明放电管壁排气处理过程是完善的。

　　在初级阶段，观察到了氦- 氖放电中一些未曾 报道过的谱线，对照氖原子能级，认为它是处在21S,23S 能级的氦原子与基态氖原子发生能量共振 转移得到的增强的氖原子谱线。

　　在纯氖放电时逐渐加入氦气，可以清楚看到氖的6328 埃(3S2->2P4)谱线强度迅速增高，同时 观察到6096 埃(2P4->1S4)谱线，见图2。两者的强度比在1:1 到2:1 之间。通过对两个波长的放 大实验发现后者存在自吸收。

   　图2 氖原子能级示意图           　  　图3

　　邓锡铭院士从理论上分析了临界条件，见图3。 并通过加长放电管至2 m左右，改善了谐振腔的波型选择性能，获得了相干光振荡。6328 埃输出光 功率为1 mW，发散角为3 mmrad。

　　1967 年，出现了内腔式结构的器件(见图4)。此后，腔片的封接从环氧树脂发展到硬封接技术 寿命可以达到1×104 h 以上。这支激光器放电管 内径为1-1.2 mm，外面有一个储气套，它和放电毛细管同轴并相通，但储气套内不发生气体放电，它的作用是储存工作气体，有利于延长激光器的寿 命。内腔式He-Ne 激光器在激光检测、激光医学等方面获得广泛应用。

　　图4 内腔式He-Ne 激光器的结构示意图