Laser Helium-Neon

Laser helium-neon atau He:Ne merupakan laser gas mulai yang sangat penting. Lasing diperoleh dari transisi atom neon, dimana helium ditambahkan ke dalam campuran gas untuk memfasilitasi proses pumping. Laser ini dapat berosilasi pada beberapa panjang gelombang ; yang paling populer adalah λ = 633 nm (merah). Panjang gelombang lain adalah hijau (543 nm), inframerah (1150 nm dan 3390 nm). Laser He:Ne yang berosilasi pada λ = 1150 nm merupakan laser gas kontinu (cw) pertama yang dibuat. Gambar 2.6 menunjukkan tingkatan energi sistem He:Ne untuk proses lasing. Notasi S merupakan kopling Russel-Saunders, dimana keadaan 11 S adalah keadaan dimana kedua elektron He berada dalam keadaan 1s dengan spin berlawanan. Sedangkan keadaan 23 S dan 21 S berkaitan dengan satu atau dua elektron tereksitasi ke keadaan 2s dimana spin-nya dalam keadaan searah dan berlawanan arah.

Pada Gb. 2.6 menunjukkan bahwa tingkatan-tingkatan He, 23 S dan 21 S hampir resonan dengan keadaan 4s dan 5s atom Ne. Karena tingkatan-tingkatan 23 S dan 21 S adalah metastabil (transisi S → S adalah terlarang secara dipol listrik dan transisi 23 S → 21 S juga terlarang secara spin), maka atom-atom He memberikan pumping yang sangat efisien pada atom 4s dan 5s atom Ne melalui transfer energi resonan. Aksi lasing terjadi pada peluruhan dari keadaan 5s ke 4p (3390 nm), 5s ke 3p (543 nm dan 632,8 nm) dan transisi dari 4s ke 3p (1152 nm). Salah satu karakteristik penting dari laser He:Ne adalah daya output tidak meningkat secara monoton dengan arus discharge, tetapi mencapai maksimum dan kemudian berkurang.