氦一氖氣體激光器在不加穩(wěn)頻的情況下，激光輸出穩(wěn)定度( AA/A)約為3xl0-6，這對(duì)于A1213-Y精密測(cè)量是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，因而應(yīng)采用穩(wěn)頻的方法來(lái)提高激光頻率或波長(zhǎng)的穩(wěn)定度。

   在選擇和使用氦一氖激光器時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

   (1)要注意激光的模態(tài)。激光的模態(tài)分為縱模和橫模。在用氦一氖激光器作光電測(cè)量的光漯時(shí)，一般都選用單模激光。激光的模態(tài)記作TEMm。。，其中g(shù)為縱模序數(shù)，m、n為橫模序數(shù)。對(duì)于單模激光，其模態(tài)為T(mén)EMoo。激光的縱模是指在諧振腔內(nèi)沿光軸方向形成諧振的振蕩模式，這種振蕩模式是由激光工作物質(zhì)的光譜特性和諧振腔的頻率特性共同決定的，反映激光的頻率特性。c為光速；n為激光工作物質(zhì)折射率；Z為諧振腔長(zhǎng)；g為正整數(shù)。

   只有諧振腔的光學(xué)長(zhǎng)度等于半波長(zhǎng)整數(shù)倍的那些光波才能形成穩(wěn)定的振蕩，因此激光器輸出激光的頻率有多個(gè)，即多個(gè)縱模。

   為了獲得單一的縱模輸出，可通過(guò)選擇諧振腔的腔長(zhǎng)和在反射鏡上鍍選頻波長(zhǎng)的增強(qiáng)膜的方法來(lái)達(dá)到，單一縱模的激光工作穩(wěn)性較好。

   激光的橫模是反映激光光束橫截面光強(qiáng)分布情況的。觀察激光輸出的光斑形狀發(fā)現(xiàn)，光斑形狀較為復(fù)雜，記作TEMio，圖(c)在X方向有一個(gè)極小值而在y方向有三個(gè)極小值記作TEM13，圖(d)在X方向和y方向各有一個(gè)極小值，記作TEMl1。在光電測(cè)量中選用的激光光斑形狀應(yīng)為一均勻的圓形光斑，即選TEMoo橫模，

   (2)功率。光電測(cè)量中所用的氦一氖激光光源功率一般在0.3mW至十幾毫瓦之間。如果測(cè)量系統(tǒng)需要多次分光，為保證干涉場(chǎng)具有足夠的照度和信噪比可用光功率略大些的激光器。

  (3)穩(wěn)功率和穩(wěn)頻。氦一氖激光器輸出的功率變化比較大，當(dāng)它用作非相干探測(cè)的光源時(shí)，由于光電器件直接檢測(cè)入射于其光敏面上的平均光功率，這時(shí)光源的功率波動(dòng)對(duì)測(cè)量影響很大。如果氦一氖激光器用作相干檢測(cè)的光源時(shí)，光源的功率波動(dòng)將直接響干涉條紋的幅值檢測(cè)。因此在精度較高的光電測(cè)量中，應(yīng)對(duì)氦一氖激光器穩(wěn)功率。此外，在相干測(cè)量中光的波長(zhǎng)是測(cè)量基準(zhǔn)，因此要求波長(zhǎng)很穩(wěn)定.

      因此，穩(wěn)波長(zhǎng)實(shí)質(zhì)就是穩(wěn)光頻，即要采用穩(wěn)頻技術(shù)。在購(gòu)置和采用具有穩(wěn)頻功能的激光器時(shí)，應(yīng)注意其穩(wěn)頻精度。還要說(shuō)明的是，穩(wěn)頻對(duì)穩(wěn)功率也有作用。

   (4)激光束的漂移。雖然氦一氖激光具有很好的方向性和單色性，但它也是有漂移的，尤其是用作精密尺寸測(cè)量和精密準(zhǔn)直時(shí)。由于激光器的光學(xué)諧振腔受溫度和振動(dòng)的影響，使諧振腔腔長(zhǎng)變化或使反射鏡有傾角變化，從而造成輸出激光束產(chǎn)生漂移，一般其角漂移達(dá)到1’左右，而光束平行漂移大約十幾微米。當(dāng)這種漂移對(duì)精密測(cè)量有較大影響時(shí)，應(yīng)設(shè)法補(bǔ)償或減小漂移的影響。