Helium-Neon-Laser
Der Helium-Neon-Laser wurde 1961 als erster Dauerstrich- bzw. cw-Laser der Welt betrieben. Er besteht im wesentlichen aus einem dünnen Glasröhrchen (auch Kapillarrohr, Durchm. ca 1 mm, Länge ca. einige 10 cm) in welchem sich ein Helium-Neon-Gasgemisch befindet.Dieses Gasgemisch steht unter einem Druck von ca. 100 Pa, mit einem Verhältnis der Partialdrücke von Helium/Neon von ca. 10/1. An den Enden befinden sich sog. Brewster-Fenster. Dabei handelt es sich um planparallele Platten, die nur Licht mit einer bestimmten Polarisationsrichtung, ohne Verluste durch Reflexion, hindurchlassen. Dieser Aufbau befindet sich zwischen zwei Spiegeln, die den Resonator darstellen (siehe schematische Darstellung).
Bei einem Helium-Neon-Laser ist das Helium das Pumpgas, und das Neon das Lasergas. In dem Glasröhrchen befinden sich außerdem noch zwei Elektroden, zwischen denen eine Gasentladung stattfindet. Diese Gasentladung bringt nun die Heliumatome in einen angeregten, langlebigen Zustand. Die Heliumatome übertragen nun durch Stöße zweiter Art ihre Energie auf die Neonatome und erzeugen dort eine Inversion zwischen energetisch hohen Zuständen und niedrigen Zuständen. Auf Übergängen zwischen den energetischen Zuständen des Neons wird nun der Laserbetrieb möglich.
Der Helium-Neon-Laser emittiert Licht der Wellenlänge von 632.8 nm (am meisten bekannt) über den grünen Bereich (ca. 543 nm) bis hin ins Infrarote (bis ca. 3392 nm). Welche Wellenlänge nun anschwingen soll kann man durch Filter bestimmen, die man in den Resonator bringt. Meist verwendet man eine Wellenlänge im Bereich von 633 nm. Die Ausgangsleistung eines solchen Helium-Neon-Lasers liegt im Bereich von einigen mW, in seltenen Fällen bis hin zu ca. 100 mW.
In der heutigen Zeit findet der Helium-Neon-Laser u.A. Anwendung in Labors. Der Helium-Neon-Laser wird langsam durch preiswertere Diodenlaser abelöst.