微晶玻璃系列氦氖激光器大多是利用腔内附加的小孔光阑对其基横模进行选择。本课题就是研究小孔光阑的大小对微晶玻璃氦氖激光器的振荡模式、输出功率、光束质量的影响,得到激光器设计的重要参考数据。理论上,从菲涅尔-基尔霍夫衍射公式和自再现原理出发,利用有限元法建立了插入光阑后的谐振腔的传输矩阵。通过求解传输矩阵的本征值和本征矢量,得出平凹腔中平面输出镜上光场分布以及每个横模的衍射损耗。计算结果得出了当激光器恰好能输出基横模且功率最大时,小孔光阑的直径和光斑半径的之间的比率关系。实验上,编写了基于虚拟仪器的用于采集和分析激光光斑的软件。建立了一套激光光斑分析系统,搭建了实验平台。实验过程中,逐渐增加腔长,每增加一次腔长就在腔内紧靠平面镜处或球面镜处插入不同通光孔径的光阑,并用光斑图样法和频谱图法分析激光模式和光束质量,并测量输出功率,从而找出最合适的光阑。实验结果表明:当激光器恰好能够实现基横模振荡且功率最大时,小孔光阑的直径和光斑半径之比围绕某个定值波动。此时,输出光束也非常接近于高斯光束,且光束质量较好。