激光器模式分析
实验二 氦氖激光器的模式分析
实验二氦氖激光器的模式分析简述：相对于一般光源，激光还具有单色性好的特点，即具有非常窄的谱线宽度。
这样窄的谱线并不是从能级受激辐射就自然形成的，而是受激辐射后有经过谐振腔等多种机制的作用和互相干涉，最后形成的一个或多个离散、稳定而又精细的谱线，这些谱线就是激光器的模。
实验目的1.了解激光器模形成的特点，加深对其物理概念的理解；2.通过测试分析，掌握模式分析的基本方法；3.对于共焦球面扫描干涉仪，了解其原理、性能、学会正确使用。
实验原理激光器模的形成激光之所以能够保证良好的单色性，除了其发光原理之外，更重要的是谐振腔的选频功能。
发光介质的光谱宽度就其形成原理上来讲由自然增宽、碰撞增宽和多普勒增宽叠加而成。
对于低气压小功率激光器其增宽以多普勒增宽为主，增宽线型呈高斯函数。
而谐振腔的选频放大功能则表现为只有满足谐振要求的光才能实现持续震荡：2qL q µλ=q 通常是很大的整数。
则可知纵模频率以及频率间隔分别为：2q cv qL µ=122q c c v L Lµ∆=∆=≈即腔长越长，选出的纵模个数越多，反之亦然。
缩短腔长是得到单纵模运行激光的有效方法之一。
谐振腔对光进行多次反馈，在纵向形成不同的场分布的同时，也在横向的同一波腹处形成一个或多个稳定的衍射光斑，每种光斑对应一种横向电磁场分布，称为一个横模。
横模间距为：1/2121()arccos[(1)(1)]2m n c L L v m n L R R µπ∆+∆⎧⎫∆=∆+∆−−⎨⎬⎩⎭图1.横纵模示意图共焦球面扫描干涉仪（具体结构说明及结构示意图见实验书）共焦球面干涉仪用压电陶瓷作为扫描元件或用气压进行扫描。
共焦球面扫描干涉仪是一个无源腔，由两块球形凹面反射镜构成，两块镜的曲率半径和腔长相等（即R1=R2=l，构成共焦腔）。
其中一块反射镜固定不动，另一块反射镜固定在可随外电压变化而变化的压电陶瓷环上。
如右图所示，由低膨胀系数材料制成的间隔圈，用以保持两球形凹面反射镜R1、R2总处于共焦状态。
激光原理实验(山科大)
实验一 He-Ne 激光器模式分析（一）实验目的与要求目的：使学生了解激光器模式的形成及特点，加深对其物理概念的理解；通过测试分析，掌握模式分析的基本方法。
对本实验使用的重要分光仪器——共焦球面扫描干涉仪，了解其原理，性能，学会正确使用。
要求：用共焦球面扫描干涉仪测量He-Ne 激光器的相邻纵横模间隔，判别高阶横模的阶次；观察激光器的频率漂移记跳模现象，了解其影响因素；观察激光器输出的横向光场分布花样，体会谐振腔的调整对它的影响。
（二）实验原理1．激光器模的形成我们知道，激光器的三个基本组成部分是增益介质、谐振腔和激励能源。
如果用某种激励方式，在介质的某一对能级间形成粒子数反转分布，由于自发辐射和受激辐射的作用，将有一定频率的光波产生，在腔内传播，并被增益介质逐渐增强、放大，如图1-1所示。
实际上，由于能级总有一定的宽度以及其它因素的影响，增益介质的增益有一个频率分布，如图1-2所示，图中)(νG 为光的增益系数。
只有频率落在这个范围内的光在介质中传播时，光强才能获得不同程度的放大。
但只有单程放大，还不足以产生激光，要产生激光还需要有谐振腔对其进行光学反馈，使光在多次往返传播中图 1-1 粒子数反转分布 形成稳定、持续的振荡。
形成持续振荡的条件是，光在谐振腔内往返一周的光程差应是波长的整数倍，即q q L λμ=2 （1-1）式中，μ为折射率，对气体μ≈1；L 为腔长；q 为正整数。
这正是光波相干的极大条件，满足此条件的光将获得极大增强。
每一个q 对应纵向一种稳定的电磁场分布，叫作一个纵模，q 称作纵模序数。
q 是一个很大的数，通常我们不需要知道它的数值，而关心的是有几个不同的q 值，即激光器有几个不同的纵模。
从（2-1）式中，我们还看出，这也是驻波形成的条件，腔内的纵模是以驻波形式存在的，q 值反映的恰是驻波波腹的 图 1-2 光的增益曲线 数目，纵模的频率为L cq q μν2= （1-2）同样，一般我们不去求它，而关心的是相邻两个纵模的频率间隔Lc L cq 221≈=∆=∆μν （1-3） 从（2-3）式中看出，相邻纵模频率间隔和激光器的腔长成反比，即腔越长，相邻纵模频率间隔越小，满足振荡条件的纵模个数越多；相反，腔越短，相邻纵模频率间隔越大，在同样的增益曲线范围内，纵模个数就越少。
激光器模式分析
He-Ne 激光器模式分析引言一 实验目的1.了解激光器模式的形成及特点，加深对其物理概念的理解；通过测试分析，掌握模式分析的基本方法。
2.对本实验使用的重要分光仪器——共焦球面扫描干涉仪，了解其原理，性能，学会正确使用。
3.用共焦球面扫描干涉仪测量Ne He-激光器的相邻纵横模间隔，判别高阶横模的阶次；4.观察激光器的频率漂移记跳模现象，了解其影响因素；观察激光器输出的横向光场分布花样，体会谐振腔的调整对它的影响。
二 实验原理单色性好是激光的特点之一,即它可以具有非常窄的谱线宽度,这样窄的谱线,并不是从能级受激辐射就自然形成的.而是受激辐射后又经过谐振等多种机制的作用和相互干涉,最后形成了一个或多个离散,稳定又很精细的谱线.这些谱线就是激光器的模。
每个模对应一种稳定的电磁场分布，即具有一定的光频率。
而相邻两个模的光频率相差很小，用分辨率比较高的分光仪器可以观察到每个模。
当从与光输出的方向平行（纵向）和垂直（横向）两个不同的角度去观测和分析每个模时。
又发现它们分别具有许多不同的特征，为便于称呼每个模又可以相应叫做纵模和横模。
1.激光器模的形成激光器的三个基本组成部分是增益介质，谐振腔，激励能量。
如果用某种激励方式,将介质的某一对能级间形成粒子数反转分布,由发辐射和受激辐射的作用,将有一定频率和光波产生,有腔内传播,并被增益介质逐渐增强放大.被传播的光绝不是单一频率的。
因能级有一定宽度，粒子在谐振腔内运动双受多种因素的影响，实际激光器输出的光谱宽度是：自然增宽，碰撞增宽和多普勒增宽叠加而成。
不同类型的激光器工作条件不同，以上诸影响有主次之分。
只有频率落在展宽范围内的光在介质中传播时，光强将获得不同程度的放大，但只有单程放大，还不足以产生激光，还需要有谐振腔对它进行光学反馈，使光在多次往返传播中形成稳定持续的振荡。
才有激光输出的可能。
而形成持续排振荡的条件是，光在谐振腔中往返一周的波程差应是波长的整数倍，即：qq L λμ=2其中μ是折射率，L 是腔长，q 是正整数。
氦氖激光器模式分析
模式分析1．氦-氖(He-Ne)激光器简介氦氖激光器（或He-Ne激光器）由光学谐振腔(输出镜与全反镜）、工作物质(密封在玻璃管里的氦气、氖气）、激励系统（激光电源）构成。
二电极通过毛细管放电激励激光工作物质，在氖原子的一对能级间造成集居数反转，产生受激辐射。
由于谐振腔的作用，使受激辐射在腔内来回反射，多次通过激活介质而不断加强。
如果单程增益大于单程损耗，即满足激光振荡的阈值条件时，则有稳定的激光输出。
内腔式激光器的腔镜封装在激光管两端。
二．氦-氖(He-Ne)激光器的工作原理氦氖激光器的激光放电管内的气体在涌有一定高的电压及电流（在电场作用下气体放电），放电管中的电子就会由负极以高速向正极运动。
在运动中与工作物质内的氦原子进行碰撞，电子的能量传给原子，促使原子的能量提高，基态原子跃迁到高能级的激发态。
这时如有基态氖原子与两能级上的氦原子相碰，氦原子的能量传递给氖原子，并从基态跃迁到激发的能级状态，而氦原子回到了基态上。
因为放电管上所加的电压，电流连续不断供给，原子不断地发生碰撞。
这就产生了激光必须具备的基本条件。
在发生受激辐射时，分别发出波长3.39μm，632.8nm，1.53μm三种激光，而这三种激光中除632.8nm为可见光中的红外光外，另二种是红外区的辐射光。
因反射镜的反射率不同，只输出一种较长的光波632.8nm的激光。
3．He-Ne激光器结构及谐振腔He－Ne激光器的结构形式很多，但都是由激光管和激光电源组成。
激光管由放电管、电极和光学谐振腔组成。
放电管是氦一氖激光器的心脏，它是产生激光的地方。
放电管通常由毛细管和贮气室构成。
放电管中充入一定比例的氦（He）、氖（Ne）气体，当电极加上高电压后，毛细管中的气体开始放电使氖原子受激，产生粒子数反转。
贮气室与毛细管相连，这里不发生气体放电，它的作用是补偿因慢漏气及管内元件放气或吸附气体造成He,Ne气体比例及总气压发生的变化，延长器件的寿命。
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。
新激光第六章激光器模式选择技术PPT课件
实现模式匹配需要对激光器的结构参数进行调整，如改变反射镜的曲率半径、调整激光介 质的折射率分布等。同时，还需要对激光器的工作条件进行优化，如控制泵浦源的功率、 调整冷却水的温度等。
模式稳定性分析
01
模式稳定性定义
模式稳定性是指激光器在长时间运行过程中，输出光束模式的稳定性和
一致性。
02 03
80%
法布里-珀罗标准具
一种具有极高光谱分辨率的光学 滤波器，可用于精确选择特定波 长的纵模。
100%
光纤光栅
利用光纤光栅的波长选择性反射 特性，实现特定波长的纵模选择 。
80%
声光调制器
通过声光效应改变谐振腔内光场 的分布，从而控制特定纵模的增 益或损耗。
03
激光器横模选择技术
横模产生原因及影响
采取隔离措施，如使用隔震平 台、减少外部振动对激光器的 影响，以及降低环境温度波动 等，可以提高激光器的模式稳 定性。
采用自适应控制技术
通过自适应控制技术，如自适 应光学系统或电子控制系统， 可以实时监测并调整激光器的 输出光束模式，以保持其稳定 性和一致性。
05
新型激光器模式选择技术探讨
微纳激光器模式选择技术
纵模影响
多个纵模同时存在会导致激光输 出光谱展宽、功率不稳定、光束 质量下降等问题。
纵模选择方法
被动选择法
利用谐振腔的自然选模特性，通过调 整腔长、反射镜反射率等参数实现纵 模选择。
主动选择法
在谐振腔内引入额外的光学元件或非 线性效应，主动控制特定纵模的增益 或损耗，实现纵模选择。
典型纵模选择器件
量子点模式选择
01
通过控制量子点的尺寸、形状和组成，实现量子点激光器的模
基于He—Ne激光器模式分析实验研究
激光 器 输 出 的激光 光 谱 线宽 是 由 自然 增 宽 、 碰
传播 方 向 的横 向 ｘ—ｙ 面 内也 存 在 稳 定 的 场分 布 ， 这 就是横 模 ， 同的横 模 对 应 于 不 同横 向稳 定 的光 不
场分 布 和频率 ． 谐振 腔对 光进 行多次 正反 馈 ， 光每经
过放 电毛 细管反 馈一 次 ， 相 当于一 次衍射 ， 次反 就 多 复衍 射就 在横 向形 成 了稳 定 的衍 射 分 布 ， 这种 分 布 通常是 几种 横模 叠 加 的结 果 ． 个 模 由三个 量 子 数 一
０ 引 言
激光 模 式 是反 映 激光 特 性 的一 个 基本 参 数 ， 依 据不 同 的应 用场 合对 激光模 式参 数有着 不 同的技 术 要求 ． 在现代 技 术应用 中 ， 如定 向 、 精密 测量 、 全息 技 术等 需要基 横模 输 出 的激 光 器 ， 激 光 稳频 和 激 光 而
曲艳 玲 ，张 萍 ，王 丽梅 ，吴 云 峰
（ 连 民族 学院 理 学 院 ， 大 大连 １ ６ ０ ） １ ６０
摘 要 ： 绍 了用 于 激 光 模 式 的 产 生 原 理 及 分 析 实 验 装 置 ， 激 光 模 式 理 论 进 行 了提 炼 和归 纳 ， 理 出 了 适 合 介 对 整
稳 定震荡 的条 件是 ， 光在 谐 振 腔 内 往返 一 周 的 光程 差 应是 波长 的整 数 倍 ， ２ Ｌ： 即 这 正 是 光 波相
测距 等应用 不仅要 求 基横模 而且 要求单 纵模 运行 的
5-1 氦氖激光器的模式分析 实验报告
近代物理实验报告指导教师：得分：实验时间： 2009 年 03 月 17 日， 第 三 周， 周 三 ， 第 5-8 节实验者： 班级 材料0705 学号 200767025 姓名 童凌炜同组者： 班级 材料0705 学号 200767007 姓名 车宏龙实验地点： 综合楼 501实验条件： 室内温度 ℃， 相对湿度 %， 室内气压实验题目： 氦氖激光器的模式分析实验仪器：（注明规格和型号）扫描干涉仪；高速光电接收器；锯齿波发生器；示波器；半外腔氦氖激光器及电源；准直用氦氖激光器及电源；准直小孔。
实验目的：（1） 了解扫描干涉仪原理，掌握其使用方法； （2） 学习观测激光束横模、纵模的实验方法。
实验原理简述：1. 激光器模式的形成激光器由增益介质、谐振腔、激励能源三个基本部分组成。
如果用某种激励的方式，使介质的某一对能级间形成的粒子数反转分布，由于自发辐射的作用，将有一定频率的光波产生，并在谐振腔内传播，被增益介质增强、放大。
形成持续振荡的条件是：光在谐振腔内往返一周的光程差为波长的整数倍，即q q uL λ=2满足此条件的光将获得极大的增强。
每一个q 对应纵向一种稳定的电磁场分布λq ，叫一个纵模，q 称为纵模序数。
纵模的频率为uL c qq 2=ν 相邻两个纵模的频率间隔为uLc q 21=∆=∆ν 因此可以得知， 缩短腔长的方法是获得单纵模运行激光器的办法之一。
当光经过放电毛细管时，每反馈一次就相当于一次衍射，多次反复衍射，就在横向的同一波腹处形成一个或多个稳定的衍射光斑。
每一个衍射光斑对应一种稳定的横向电磁场分布，称为一个横模。
模式指激光器内能够发生稳定光振荡的形式，每一个膜，既是纵模，又是横模，纵模描述了激光器输出分立频率的个数，横模描述了垂直于激光传播方向的平面内光场的分布情况。
激光的线宽和相干长度由纵模决定，光束的发散角、光斑的直径和能量的横向分布由横模决定。
，一个膜由三个量子数表示，通常记作TEM mnq 。
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He-Ne 激光器模式分析
引言
一 实验目的
1.了解激光器模式的形成及特点，加深对其物理概念的理解；通过测试分析，掌握模式分析的基本方法。
2.对本实验使用的重要分光仪器——共焦球面扫描干涉仪，了解其原理，性能，学会正确使用。
3.用共焦球面扫描干涉仪测量Ne He
-激光器的相邻纵横模间隔，判别高阶横模的阶次；
4.观察激光器的频率漂移记跳模现象，了解其影响因素；观察激光器输出的横向光场分布花样，体会谐振腔的调整对它的影响。
二 实验原理
单色性好是激光的特点之一,即它可以具有非常窄的谱线宽度,这样窄的谱线,并不是从能级受激辐射就自然形成的.而是受激辐射后又经过谐振等多种机制的作用和相互干涉,最后形成了一个或多个离散,稳定又很精细的谱线.这些谱线就是激光器的模。
每个模对应一种稳定的电磁场分布，即具有一定的光频率。
而相邻两个模的光频率相差很小，用分辨率比较高的分光仪器可以观察到每个模。
当从与光输出的方向平行（纵向）和垂直（横向）两个不同的角度去观测和分析每个模时。
又发现它们分别具有许多不同的特征，为便于称呼每个模又可以相应叫做纵模和横模。
1.激光器模的形成
激光器的三个基本组成部分是增益介质，谐振腔，激励能量。
如果用某种激励方式,将介质的某一对能级间形成粒子数反转分布,由发辐射和受激辐射的作用,将有一定频率和光波产生,有腔内传播,并被增益介质逐渐增强放大.被传播的光绝不是单一频率的。
因能级有一定宽度，粒子在谐振腔内运动双受多种因素的影响，实际激光器输出的光谱宽度是：自然增宽，碰撞增宽和多普勒增宽叠加而成。
不同类型的激光器工作条件不同，以上诸影响有主次之分。
只有频率落在展宽范围内的光在介质中传播时，光强将获得不同程度的放大，但只有单程放大，还不足以产生激光，还需要有谐振腔对它进行光学反馈，使光在多次往返传播中形成稳定持续的振荡。
才有激光输出的可能。
而形成持续排振荡的条件是，光在谐振腔中往返一周的波程差应是波长的整数倍，即：
q
q L λμ=2
其中
μ
是折射率，L 是腔长，
q 是正整数。
这正是光波相干极大条件，满足它的光将获得极大增强，其它则相互抵消。
每一个q 值对应一种纵向稳定的电磁场分布的波长q
λ，称为一个纵模，
q 称为纵模序数，q 是一个很大的
数，通常不需要知道它的数值，只关心有几个不同的
q 值，即有几个不同的纵模。
同时这也是驻波形成的条件，腔内的纵模是以驻波形成存在的，q 值反映的也是驻波波腹的数目，纵模的
频率为：
L c q
q μν2=
一般不计算它，只关心相邻两个纵模的频率间隔：
L
c L
c q 221≈
=
∆=∆μν
由此可看出纵模的特征：相邻邦纵模频率间隔相等，它们的相对强度由多普勒线型分布曲线决定。
谐振腔对光的多次反馈,在纵向形成不同的场分布,对光斑的横向分布也会有影响。
光每经过放电毛细管反馈一次，就相当于一次衍射，多次反复衍射，就在同一波腹的横截面处形成一个或多个稳定的衍射光斑，每一个衍射光斑对应一种稳定的横向电磁场分布，称为一个横模。
由此可知，任何一个模，即是纵模，又是横模，它同时有两个名称，只不过是对两个不同方向的观测结果分开称呼而已。
一个模由三个量子数来表示，通常写作
mnq
TEM ，
q 是纵模标记，m 和n 是横模标记，m 是沿X 轴场强
为零的节点数，n 是沿Y 轴场强为零的节点数.
不同的纵模对应不同的频率，那么属于同一纵模序数里的不同横模也对应不同的频率，横模序数越大，频率越高。
一般不计算横模频率，只关心几个不同横模及不同的横模间的频率差。
经推导有：
()⎭⎬⎫
⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-∆+∆⎩⎨⎧=∆∆+∆21
2111arccos 12R L R L n m L c n
m πμν
m ∆，
n ∆分别表示x,y 方向上横模模序差，1R ,2R 为谐振腔的两个反射镜的曲率半径，相邻横模频
率间隔为：
⎪⎭⎪⎬⎫⎪
⎩⎪⎨⎧⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-∆=∆=∆=∆+∆21
2111
11arccos 1
R L R L q n m πνν
2.共焦球面扫描干涉仪
共焦球面扫描干涉仪是一个无源谐振腔,由两块球形凹面反射镜构成共焦腔,即两块镜的曲率半径和腔长相
等,L R R ==21
,反射镜有高反射膜,两块镜中的一块是固定不变的,另一块固定在可随外加电压而变化的压电
陶瓷环上。
扫描干涉仪有两个重要的性能参数 （1） 自由光谱范围
当一束激光以近轴方向轴入干涉仪后，在共焦腔中经四次反射呈x 形，光程近似为L 4，光在腔内每走一个周期都会有部分光从镜面透射出去，当外加电压使腔长变化到某一长度a l ，正好使用权相邻两次透射光束的光程
着是入射光中波长为a λ的这个模的波长的整数倍时，即：a a k l λ=4
此时模
a λ将产生相干极大透射而其它波长的模则相互抵消。
同理，外加电压又可使腔长变化成
b l ，使波长b λ的
模符合谐振条件，极大透射。
而a λ
等其它模又相互抵消。
因此极大透射的波长值勤与腔长值间有一一对应关系，只要有一定幅度的电压来改变腔长，就可以使用权激光器的所有不同波长的模依次产生相干极大透射，形成扫描。
但若入射光波长范围超过某一限定时，外加电压虽可使腔长线性变化但一个确定的腔长有可能使几个不同波长的模同时产生相干极大，造成重序。
当腔长变化到可使
d λ极大时，a λ会再次出现极大，有
()a d d k k l λλ14+==
即k 序中的d λ和1+k 序中的a λ
同时满足极大条件，两种不同的模同时被扫出，叠加在一起，由此，扫描干涉仪存在一个不重序的波长范围限制。
所谓自由光谱范围就是指扫描干涉仪所能扫出的不重序的最大波长差或频率差用..R S λ∆或..R S ν∆表示。
经推导有
l
R S 42
..λλ=
∆ 或
l
c R S 4..=
∆ν
（2） 精细常数F
精细常数是用来表征扫描干涉仪分辨本领高低的参数。
它的定义：自由光谱范围与最小分辨极限宽度之比，即在自由光谱范围内能分辨的最多的谱线数目。
δλ
λ.
.R S F ∆=
理论公式为
R
R
F -=
1π
三 实验装置
Ne He
-激光器、激光电源、小孔光阑、共焦球面扫描干涉仪、锯齿波发生器、放大器、示波器等
实验装置如下图
四 实验内容
1.按装置图连接线路，经检查无误，方可接通。
2. 点燃激光器，注意，激光管内与铝筒相连的伸出端为阴极，不要接反。
3. 调整光路，首先使激光束从光阑小孔通过，调整扫描干涉仪上下.左右位置，使光束正入射孔中心，在细调干涉仪板架上的两个方位螺丝，以使从干涉仪腔镜反射的最高的光点回到光阑小孔的中心附近，这时表明入射光束和扫描干涉仪的光轴基本重合。
4. 将放大器的接收部位对准扫描干涉仪的输出端。
5. 接通放大器、锯齿波发生器、示波器的电源开关。
6. 观察使波器上展现的频谱图，进一步细调干涉仪的两个方位螺丝，使谱线尽量强，噪声很小。
7. 分辨共焦强球面扫描干涉仪的自由光谱区，确定示波器横轴上每cm 所对应的频率数。
8. 观察多模激光器的模谱，记下其波形及光斑图形（可在远场直接观察），并且
（1）测出纵模间隔
（2）由干涉仪的自由光谱区计算激光器相邻纵模间隔，并与理论值相比较
（3）测出纵模个数，由纵模个数及相邻纵模间隔计算出激光器工作物质的增益线宽（通常认为He-Ne激光器的多普勒线宽约1300MHz）
（4）分析判断是否存在高阶横模，估计其阶词，并于远场光斑加以比较
9. 根据横模的频率频谱特征，在同一干涉序
k内有几个不同的横模，并测出不同的横模频率间隔。
与理论
值比较，检查辨认是否正确。
代入公式解出
υ
∆的值。
10. 根据定义，测量扫描干涉序的精细常数
F.为提高测量的准确度，需将示波器的X轴再增幅，此时可利用经过计算后已知的最靠近的模间隔数值找标尺，重新确定比值，既每厘米代表的频率间隔值。
11. 改变放电电流，加入小孔，观察以上因素对激光模式的影响
12. 用吹风的方法观察模谱频率的漂移和“跳模”现象，并解释其原因。
思考题
1.如何确定干涉仪扫出的干涉序的个数?
2.辨认不同的纵模和不同横模的依据?
3.根据什么确定示波器频率增加的方向?
参考资料。