氦氖激光束光斑半径及发散角测量方法的改进
刀口法测量He-Ne激光束发散角实验的再认识
对 功率为 ０ ． ２ ５和 ０ ． ７ ５的点位 于高斯分布 曲线极大值两侧 ， 距离为 ｅ ｐ＝０ ． ６ ７ ４ ５ ：０ ． ３ ３ ７ ３ Ｗ， 对测量
实验数据进行 曲线拟合 ， 求得 其激 光光束发散角 。
关 键 词： 刀 口法 ； 曲线拟合 ； 发散角
文献 标 志码 ： Ａ Ｄ ＯＩ ： １ ０ ． １ ４ １ ３ ９ ／ ｊ ． ｃ ｎ ｋ ｉ ． ｃ ｎ ２ ２ — １ ２ ２ ８ ． ２ ０ １ ５ ． ０ ０ ４ ． ０ ２ ５ 中图分类号 ： Ｔ Ｎ ２ ０ ６
所示）
３ １×７
１ １
ｃ ＋ 南 ×
×（
） ＋…… 当激光束发散角在其
为０ ． ２ ５时 （ ４ ） 可式写 为
Ｐ — ２～ √ ｆ ｐ ［ 一 ： ］ ： 丢， 所以 √ 』 眦 ～ …
：
一
～
ｏ
√ 口
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图ｌ ａ 归 一化 高 斯分 布
（ ４ ） 可 式 写 为
２ 测 量 装 置及 实验 数 据处 理
２ ． １ 测量 装置
测量 装置 如 图 ２所 示 ， 激 光 器 是 工作 波 长 为 一 ２一 √ ｆ 。 ｐ ［ 一 ： ］ ： 丢 ， 所 ６３ √ 』 腿 一 以 ２ ． ８ ｎ ｍ 的基 横模 Ｈ ｅ － Ｎ ｅ 激光器 ， 将 刀 口装 在 螺
刀 口法 测 量 Ｈ ｅ — Ｎ ｅ激 光 束 发 散 角 实 验 的 再 认 识
魏奶 萍 ， 张相武
（ 西安文理学院 ， 陕西 西安 ７ １ ０ ０ ６ ５ ）
摘
要： 对 刀 口法 测 量 Ｈ ｅ — Ｎ ｅ激 光束 发 散 角 的 测 量 原 理 从 理 论 上 进 行 了 证 明 ， 然 后 根 据 激 光 束 相
He-Ne激光器
He-Ne激光器谐振腔调整走进He-Ne激光器气体激光器的优点：1. 工作物质均匀性好，输出激光光束质量好2. 谱线宽，从远红外到紫外3. 输出功率大，转换效率高（电光转换）4. 结构简单，成本低氦氖激光器的结构：工作物质：He-Ne气体（He为辅助气体），气压比为5：1－7：1谐振腔：一般用平凹腔，平面镜为输出镜，透过率约1％－2％，凹面镜为全反射镜泵浦系统：一般采用放电激励激光管结构：按谐振腔与放电管的放置方式分为内腔式﹑外腔式﹑半内腔式按阴极及贮气室的位置不同分为同轴式﹑旁轴式﹑单细管式He－Ne激光器的特点：典型谱线：632.8nm 1.15μm 3.39μm其他谱线：612nm 594nm 543nm优点：1. 光束质量好Θ＜1mrad2.单色质量好，带宽＜22Hz3.稳定性高功率稳定（＜2％）频率稳定（＜5×10-15）4.在可见光区He-Ne激光器的输出功率：He-Ne激光器属于以非均匀加宽为主但又不能忽略均匀加宽影响的综合加宽线型，按照综合加宽的情况计算其输出功率。
输出功率的稳定性：He-He激光器在工作过程中，输出功率会随时间做周期性的或随即的波动。
造成漂移的原因有：1 放电电流波动造成输出功率的波动；2谐振腔光轴与毛细管轴线相对位置发生变化引起功率波动；3纵模的变化引起输出功率的波动。
在只有少数几个纵模振荡的短腔激光器中，温度的变化或其他原因导致腔长发生了变化，谐振腔的纵模也要发生改变，将造成增益曲线的烧孔面积变化，从而引起输出功率的波动。
解决方法：1.外部控制的办法减小功率漂移；2.根据产生漂移的原因，在器件结构和工艺上采取改进措施；He-He激光器的频率特性：在适当的放电条件下，He-He激光器已经获得了100多条谱线。
其中最主要的是0.6328μm和3.39μm两条。
He-Ne的实验调整相对一般光源，激光具有单色性好的特点，也就是说，它具有非常窄的谱线宽度。
这样窄的谱线，不是受激辐射后自然形成的，而是受激辐射经过谐振腔等多种机制的作用和相互干涉后形成的。
光电技术习题讲解
• (c)设计前置放大电路，使输出的信号电压为 200mV,求放大器的有关参数，并画出原理图。 解:（a）如图
（b）阴极电流： Ik=Sk· Φ=20x10-6· 0.1x2x10-4 =4x10-10A
倍增系统的放大倍数: M=Ip/Ik=ε0(σxε)11=2.34x106
阳极电流：Ip=M· Ik=936 μA
[6-13]说出PIN管、雪崩光电二极管的工作 原理和各自特点，为什么PIN管的频率特性 比普通光电二极管好？ 答：1：P140-141 2：PIN光电二极管因由较厚的i层，因此 p-n结的内电场就基本上全集中于i层中，使 p-n结的结间距离拉大，结电容变小，由于 工作在反偏，随着反偏电压的增大，结电 容变的更小，从而提高了p-n光电二极管的 频率响应。
• 〔4-10〕 (a)画出具有11级倍增极，负高压1200V供电， 均匀分压的光电倍增管的工作原理，分别写 出各部分名称及标出Ik，Ip和Ib的方向。 (b)若该倍增管的阴极灵敏器Sk为20μA/lm，阴 极入射的照度为o.1lx，阴极有效面积为 2cm2 ,各倍增极发射系数均相等（σ=4）， 光电子的收集率为0.98，各倍增极电子收集 率为0.95，试计算倍增系统的放大倍数和阳 极电流。
6
• [6-9]图为一理想运算放大器，对光电二极管 2CU2的光电流进行线性放大，若光电二极 管未受光照时，运放输出电压V0=0.6。在 E=100lx的光照下，输出电压V1=2.4V。 求：（1）2CU2的暗电流； （2）2CU2的电流灵敏度
I D Vo / R f 0.6 /1.5 106 0.4 106 A V1 Vo E 100lx I p I I D 1.2 A Rf S E I p / E 1.2 106 /100 1.2 108 A / lx
光信息专业实验报告：氦氖激光模式实验
光信息专业实验报告：氦氖激光模式实验氦氖激光器在实际应用，尤其是基础实验教育中应用非常广泛。
本实验对氦氖激光器的性质进行了测量，主要分为两个部分。
一是氦氖激光器光斑大小和发散角的测量，二是利用共焦球面扫描干涉仪与示波器对氦氖激光器的模式进行分析。
实验仪器及技术参数：1、氦氖激光器：中心波长632.8nm、谐振腔腔长246mm、谐振腔曲率半径为1m2、共焦球面扫描干涉仪：腔长20mm、凹面反射镜曲率半径20mm、凹面反射镜反射率99%、精细常数>100、自由光谱范围4GHz3、示波器、光学镜若干实验一氦氖激光器光斑大小和发散角的测量氦氖激光器发出的光束为高斯光束，高斯光束是我们非常熟悉的一种光束。
我们可以从横向和纵向两个角度来理解高斯光束。
1、横向方向高斯光束之所以称为高斯光束，正是因为其基模在横向上光强的分而呈高斯分布型。
即⁄]（1）是I oo(r,z)=I oo(z)exp[−2r2w2(z)其中，下标00表示基横模，I oo(z)表示中心处的光强，r表示横截面离中心的距离，z 表示所研究的光斑所处的纵向上的位置，w(z)表示z处的光束半径。
光束半径w(z)定义为振幅下降到中心振幅1/e的点离中心的距离，或者说光强下降到中心光强1/e2的点离中心的距离。
从（1）式可以看出，高斯光束横向上光强随着离中心位置越远，光强越小，至w(z)处已基本下降为0，集中了86.5%的功率。
以上的说明可以用图1表示。
图1 高斯光束横向上振幅分布和光强分布2、纵向方向由横向方向上高斯光束的说明可以看出，整个高斯光束可以看成是横向上高斯光斑沿纵向z 轴传播形成的。
那么，纵向上光斑是如何传播的呢？理想的高斯光事假设传播过程中光的总能量不变，传播的过程只是光斑大小发生了变化。
激光器发出的激光束在空间的传播如图2所示。
光束截面最细处成为束腰。
我们将柱坐标（z, r, φ）的原点选在束腰截面的中点，z是光束传播方向。
束腰截面半径为w0,距束腰为z处的光斑半径为w(z)，则w(z)=w o[1+(λzπw o)2]12⁄（2）其中是λ激光波长。
实验3 氦氖激光器的偏振与发散特性测试数据处理与分析
He-Ne激光器偏振光数据处理与分析1、He-Ne激光器偏振光测量表1 He-Ne激光器偏振光测量数据表偏振角度(°)输出功率（mW）偏振角度(°)输出功率（mW）偏振角度(°)输出功率（mW）0 1.1361250.8032500.0905 1.0731300.8592550.096100.9951350.9342600.119150.835140 1.0022650.169200.743145 1.0662700.204250.665150 1.1172750.252300.556155 1.1452800.315350.464160 1.1872850.412400.378165 1.2012900.495450.291170 1.1722950.618500.225175 1.1473000.710550.170180 1.1043050.801600.130185 1.0343100.867650.0981900.9483150.966700.0881950.841320 1.027750.0922000.755325 1.102800.1132050.659330 1.145850.1532100.574335 1.174900.1982150.473340 1.192950.2812200.386345 1.1831000.3622250.285350 1.1681050.4592300.223355 1.1471100.5252350.172360 1.0981150.6082400.1271200.6992450.099图1 He-Ne激光器偏振特性曲线图分析：由图1 He-Ne 激光器偏振特性曲线图可知，He-Ne 激光器输出的光为线偏振光；而且从图中曲线可知，曲线并非完全的平滑，有一定的凹凸瑕疵，这说明实验存在误差，这主要是受实验环境光变化的影响所致。
氦氖激光器的调试实验
一、实验目的 1、了解 He-Ne 激光器的工作原理和基本结构； 2、掌握外腔式 He-Ne 激光器的 F-P 腔调节技术； 3、分析放电电流对激光输出功率的影响。
二、实验仪器 外腔式 He-Ne 激光器、准直光源，光学导轨，激光功率计，光阑，腔镜。
三、实验原理
一、激光原理概述 1 普通光源的发光——受激吸收和自发辐射 普通常见光源的发光（如电灯、火焰、太阳等的发光）是由于物质在受到外
9、调节泵浦电流的大小，使输出功率再次最大，此电流即为激光器的最佳 放电电流。
五：注意事项
1、He-Ne 激光器电源电压较高，应注意安全。 2、不要让氦氖激光射入眼睛。 3、加输出镜后，不要看氦氖激光器毛细管中的亮点，防止突然出光，损坏 眼睛。 4、不要碰光学元件的表面，防止损坏镀膜
He-Ne 气体激光器的
输出功率较小，He-Ne 气体激光器的输出功率只有 1 100mW，最常用的 25cm
的激光管，放电电流为 5mA,高压为 1500V，输出功率为 1.5mW，效率仅为 0.02％。
制作 He-Ne 气体激光器时，为了在有限的腔长内，尽可能获得较大的功率输出，
要选择最佳的放电条件。所谓最佳放电条件是指一定管径和管长的 He-Ne 气体
6、将曲率半径为 1m 的反射镜放在半外腔氦氖激光器的布儒斯特窗前，作为 输出镜。调节其上的水平和俯仰旋钮，使反射的准直氦氖激光返回光阑。
7、打开电流源，电流加到 10mA 左右，会发现有激光输出，若没有，稍微 调节一下输出镜，则会出光，还没有，就要按照前面的步骤重新仔细调节了。
8、激光调出来后，打开功率计，将功率计探头放在输出镜前，调节输出镜 使输出功率最大。
14
类很多，He-Ne 气体
实验一光斑半径和发散角的测量讲义
实验十三 氦氖激光束光斑大小和发散角测量一、激光原理概述1．普通光源的发光——受激吸收和自发辐射普通常见光源的发光（如电灯、火焰、太阳等的发光）是由于物质在受到外来能量（如光能、电能、热能等）作用时，原子中的电子就会吸收外来能量而从低能级跃迁到高能级，即原子被激发。
激发的过程是一个“受激吸收”过程。
处在高能级（E2）的电子寿命很短（一般为10－8～10－9秒），在没有外界作用时会自发地向低能级（E1）跃迁，跃迁时将产生光（电磁波）辐射。
辐射光子能量为12E E h −=ν这种辐射称为自发辐射。
原子的自发辐射过程完全是一种随机过程，各发光原子的发光过程各自独立，互不关联，即所辐射的光在发射方向上是无规则的射向四面八方，另外位相、偏振状态也各不相同。
由于激发能级有一个宽度，所以发射光的频率也不是单一的，而有一个范围。
在通常热平衡条件下，处于高能级E 2上的原子数密度N 2，远比处于低能级的原子数密度低，这是因为处于能级E 的原子数密度N 的大小随能级E 的增加而指数减小，即N∝exp(-E/kT)，这是著名的波耳兹曼分布规律。
于是在上、下两个能级上的原子数密度比为]/)(exp[/1212kT E E N N −−∝式中k 为波耳兹曼常量，T 为绝对温度。
因为E 2>E 1，所以N 2<N 1。
例如，已知氢原子基态能量为E 1＝－13.6eV，第一激发态能量为E 2=-3.4eV，在20℃时，kT≈0.025eV，则0)400exp(/12≈−∝N N可见，在20℃时，全部氢原子几乎都处于基态，要使原子发光，必须外界提供能量使原子到达激发态，所以普通广义的发光是包含了受激吸收和自发辐射两个过程。
一般说来，这种光源所辐射光的能量是不强的，加上向四面八方发射，更使能量分散了。
2.受激辐射和光的放大由量子理论知识了解，一个能级对应电子的一个能量状态。
电子能量由主量子数n(n=1,2,…)决定。
He-Ne laser 激光发散角测量说明
1、激光束发散角说明
2、测量方式
a 、接收屏用来观测激光光斑尺寸，可以为纸板，墙壁等平面，接收屏到激光器距离为x ，通过测量确定，建议距离x 大于4米；点亮激光器后，在接收屏上测量光斑直径2ω。
b 、图中束腰位置为激光束光斑尺寸最小的轴向位置 (即激光器出射光束自然会聚的位置，可沿轴向移动白纸，观察光点尺寸变化找到)，束腰一般与HeNe 激光器的出射窗口重合或在其附近，测量束腰到激光器出射窗口的距离x 0
c 、发散角可按下式计算
2θ=2ω/(x −x 0)
如光束尺寸2ω以毫米(mm)为单位，距离x 以米(m)为单位，则上式所得发散角单位为mrad 。
根据激光器标称参数（发散角<1.5mrad ），4米处光斑直径应小于6mm 。
d 、补充：
1、如激光自窗口出射后能观察到明显的汇聚效果，则说明激光器准直性较差。
2、如激光自窗口出射后未观察到明显的汇聚，则光束束腰位置可能与窗口重合或在激光管内部，此时可认为x 0=0。
3、当接收屏离激光器较远时（此处取x >4m ），则直接测量屏上光斑尺寸即可作为判断准直性优劣的标准。
2ω0 HeNe 激光器 2ω
x 0
x
接收屏 束腰位置 激光出
射窗口。
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2017年35期Technology Innovation and Application 方法创新氦氖激光束光斑半径及发散角测量方法的改进何颖卓，李春芝，杜新迪(内蒙古民族大学物理与电子信息学院，内蒙古通辽028043)摘要：随着激光在我们现代生活中越来越多地应用，需要更深入地研究激光物理参量。
氦氖激光束光斑半径及发散角是激光器的两个 重要物理参量。
通过对两个参量测量实验的研究，对常规测量方法进行改进，得到一个更简便测量光斑半径的方法。
并对两种测量方法分别进 行了几个不同位置光斑半径的测量，对测量数据进行比对分析研究，得出改进后的测量方法具有简单及精确度较高等优点…此外，对测量位置 选择范围进行了一些讨论这些研究内容有助于人们加深对激光器的了解和认识，为更好的应用激光提供一些科学依据.关键词：激光;光斑半径；发散角中图分类号:TN 241文献标志码：A文章编号：2095-2945(2017)35-0089-02激光以其亮度高、相干性好、单色性和方向性好等特征在现代科技及日常生产生活中已有较多的应用，为了更广泛地 应用激光，我们对氦氖激光束光斑半径及发散角等重要物理 参量进行了更深人地研究M 。
通常测量氦氖激光束光斑半径 的方法是:先根据激光器光束选择一个测量位置，并进行相对 于激光束横向位置和对应光强的测量，利用这些数据作图就 可以得到激光束光斑半径，再通过计算还能得到激光束发散 角的大小P 1。
这种测量方法存在两个问题:一是测量位置的选 择问题;二是该测量方法常规测量的数据多比较繁琐的问题. 我们通过大量的实验研究对通常测量方法进行改进，得到一 个简单的测量光斑半径的方法，并得到更好的实验效果。
通过 这些研究可以完善氦氖激光束光斑半径的测量，为从事激光 器应用与研究人士提供参考。
1实验原理1.1氦氖激光束的光斑半径及发散角[3]氦氖激光器发出的激光在垂直于激光束传播方向截面上 的光强分布为：I (r.z) = I (z)e x p —-(1)U J -(Z )上式光强振幅分布是高斯分布，这样的激光束被称为高斯光束叱光束截面最细处称为束腰其半径为C 0。
(位于激光出 射口）,是描述高斯光束的一个特征参量。
以束腰截面的中点 0为坐标系原点。
距原点激光光束传播方向为Z 轴。
（1)式中 I (z )为Z 轴处的极大光强D w (z )是Z 轴上Z 处横向光强为极 大值I (z )的1/e 2时的点距光束中心的距离称为光斑半径，即 r =w (z )，见图1(其中e =2.71828为自然常数)。
光斑半径w (z ) 满足下关系式：(2)式中\为激光的波长，光斑半径的轨迹是一个旋转双 曲面，在包含Z 轴的一个平面内是双曲线，如图1所示。
激光虽然方向性好，但仍然有一定的发散性，用发散角表 示激光的发散程度。
图1中双曲线的两条渐近线间有一夹角 0称为光束的发散角，当z 很大时，由几何关系有/-i\ /只要测量出c o (z )及z 或已知\、c o 。
，由（3)都可以计算出 *激光束的发散角。
1.2发散角的理论计算实验选用的激光器是平凹型谐振腔氦氖激光器，并且输出可见红色的激光，其束腰处的光斑半径为T \T? [5,6])1/2(f -D 1/4T VL已知条件:激光波长\=632.8x l 0-;腔长为L =0.2056;凹 面曲率半径为R =l .〇〇m ,通过计算得出<^=2.853x 10-4m ,利用(3)式可计算出激光束的发散角的理论值为：0。
=2\/(^〇。
)= 1.412x 10-3 弧度。
2实验测量装置介绍及粗调2.1实验仪器介绍测量氦氖激光束光斑大小和发散角的实验所使用的仪器 设备包括:氦氖激光器、光功率测试仪、硅光电池接收器、狭 缝、微动位移台等。
如图2所示，分别介绍如下：（1)氦氖激光 器：氦氖激光器是具有连续输出特性的气体激光束的仪器。
(2)光功率测试仪:我们使用的是SGN -n 光功率测试仪，与测 试仪相连接的是硅光电池接收器，用于测量氦氖激光器激光 能量。
（3)硅光电池接收器:它接收从狭缝人射激光的能量，并 固定在微动位移台上。
（4)狭缝:是限制人射激光强度，为了达 到良好的测量效果。
狭缝连同其后面的硅光电池接收器作为 一个整体固定在一起。
（5)微动位移台：微动位移台上有一个 微动螺杆A ,旋转A 可以调节硅光电池接收器的位置，同时用 光功率测试仪可以测量激光束横向（垂直激光传播方向）光场 分布情况。
*内蒙古自然科学基金项目（编号:2014MS 0108)。
作者简介：何颖卓（I 960-),女，汉族，内蒙古通辽人，本科学历，学士学位，内蒙古民族大学物理与电子信息学院高级实验师，从事近代物理实验教学与 研究工作;李春芝（1976-),女，蒙古族，内蒙古通辽人，内蒙古民族大学物理与电子信息学院副教授，博士，从事理论物理教学与研究工作…-89-方法创新Technology Innovation and Application2017年35期表1测量光斑半径及发散角的数据及处理位置通常测量方法改进测量方法z dx d2I e'd dn1m76.310.32 5.79 4.07 1.720 21.8% 2 m64.98.78 6.31 3.13 1.590 12.6%46.06. 223.0401.505 1.535 8.7%z z3 m63.08.527.10 3.02 1.3603.7%4 m58.67.938.072.13 1.4855.2%5 m41.0 5.549.041.60 1.4885.4%按图2摆好各仪器位置，打开氦氖激光器后调节激光束 水平:把微动位移台放置在距激光约3-4m处，调节硅光电池 接收器及激光器的高度，使狭缝中心高度和激光束中心高度 相同。
3激光束半径及发散角的测量方法3.1通常测量方法(1)准备工作:在没有激光人射时，先对光功率测试仪量 程为200微安调零。
（2)调节微动位移台位置:激光出射口到 硅光电池接收器的距离为z，先调节z=lm。
再调节微动位移台 使微动螺杆移动方向与激光传播方向垂直。
由于A的量程为 10m m，为了测量出完整图像，减小测量误差，先需要调节到中 间位置5m m,并且使激光束中心与狭缝基本对准。
（3)狭缝宽 窄的选取:为了达到较高的测量精度，缝宽选择要小于光斑大 小l/10，z增大光斑大小也随着增大。
z为l m时，光斑大小约 2-3m m，缝宽选0.2m m;z为2-3m时，光斑大小约5-8m m，缝宽 选0.5m m;z为4-5m时，光斑大小约10-15m m,缝宽选1.0m m;当z大于6m时，光斑大小已大于微动螺杆量程范围,故不作 g论。
（4)测量激光光强横向分布:微动螺杆A的读数用d表 不,使读数从〇m m变到10m m,每隔〇.5m m记录相应的光功率 测试仪读数。
（5)每增加l m重复上述3.1(2)、(3)、(4)测量，得 到5组数据(数据较多，略），以d为横坐标、光强I为纵坐标，利用odgin7.5软件作图（见图3)，再利用光斑半径定义可以 得出相应的光斑半径.见表1左半部分，其中为Z轴z 处最大光强;(^、山分别为光强为I z/e2微动螺杆A的左右两个 读数，吐-如就是二倍光班半径，即光班直径。
发散角0由（3)可以计算，即e=A^=并与1.2中的理论值0。
比较z z得出百分误差S= X100%。
单位:I z、I z e-2为j i A;缝宽、山、〇〇d2S m m;0 为xlO-3弧度。
3.2改进的测量方法由于图3曲线可以看出两侧都比较圆滑，因此，可以直接 测量I,及两侧I,、I,e-2相应的dbcU卖数就可以完成该实验。
具图3通常测量方法光功率图61.18.273.7400.7191.5117.0%54.07.31 4.7480.337 1.4704.1%60.48.176.1630.385 1.445 2.3%46.86.338.1360.818 1.464 3.7%体方法:先按3.1中（1)(2)步骤把仪器调整好后，缓慢调节微动螺杆旋钮A测出光强最大U十算出后，再增大或减小 旋钮A分别读出与光功率测试仪显示I2e-2相应的d,和d2的读数，则1山-山1就是光斑直径。
测量位置选取及数据处理参考 3.1,见表1右半部。
4实验分析及讨论4.1实验误差及测量位置的选取分析讨论4.1.1测量位置z选为lm、2m的情况由图3得出通常测量方法z—小,1—大，曲线就越尖，光 强变化快，不容易找到I,，且光斑半径相对较小，测量误差S 大于12%(见表1)。
改进后的测量方法相对通常测量方法误 差虽然小一些，但还是比大于2位置m大很多。
4.1.2 z选 3m、4m、5m的情况由表1得出两种测量方法测量位置3-5m范围内测量误 差小于6%，实验效果都较好。
通过实验也验证了公式z^7m o^/\=2.85m«3m H。
而且改进的测量方法比通常测量方法测量误差更小些。
实验中我们只选择整米处进行光斑半径研究，实 际测量中不一定选整米处，所以，测量氦氖激光束光斑半径及 发散角合适位置为3-5m范围内。
4.2两种测量方法的比较通常测量方法是每隔〇.5m m测量一次，需要得出一组数 据才能得到结果。
测量时还不一定测到光强最大值，为了减小 测量误差，建议增加光强最大值处的测量。
改进后的测量方法 其优点:测量方法简单，只测一个极大值和两组数据，测量数 据较少，还不需要作图;测量精确度相对也高。
如果不需要研 究激光束横向光场变化情况，只测量光斑半径及发散角，最好 采用改进的测量方法。
注意实验当中狭缝宽度可以适当窄一些，但不能太窄，狭 缝越窄光强变小,容易造成较大误差。
5结束语综上所述:在氦氖激光束光斑半径及发散角测量实验中，改进的测量方法具有测量方法简单及测量精确度较高等优 点，最好采用此方法测量。
而通常测量方法可以观察横向激光 光场整个变化情况。
但注意两种测量方法测量位置都要选择 3-5m范围内才能得到较好的实验效果。
参考文献：[1] 吴思成，王祖铨.近代物理实验[M].北京：北京大学出版社，1995: 162-176.[2] 何元金，马兴坤.近代物理实验教程[M].北京：清华大学出版社，2003:49-55.[3] 吴先球，熊予营.近代物理实验教程[M].北京：科学出版社，2009: 103-106.[4] 杨晓冬，等.高斯光束特性实验研究[J].实验室研究与探索，2010,29 (8)：23-25.[5] 王喜山.激光原理基础[M].山东科学技术出版社，1979:238-244.[6] 杨秋平，叶兵.用双平凸薄透镜组聚焦高斯激光束[J].激光技术，2010,34(4)：520-524,-90-。