1978年，清华大学基础课的研究团队在徐亦庄、付云鹏、王喜坤、吴念乐等学者的带领下，以及邮电532厂和谭新国、郝新华等人的参与，对空阴极放电氦镉白激光器进行了深入研究。研究的主要目标是探索获得白激光的条件，并在这一过程中发现了激光器中镉元素在冷却过程中吸收氦气，进而对激光管的寿命产生了严重影响。
在研究中，研究团队设计了一种笛形空阴极氦镉激光管，并成功获得了白激光。在实验过程中，他们不仅研究了激光管的工作条件，还分析了影响激光管寿命的关键因素，以及激光短时间熄灭的现象。
激光管的结构设计是实现白激光输出的关键。实验中，氦镉激光管使用了笛形结构，阳极区安置镉小颗粒，依靠放电热使镉汽化并通过电掠及扩散进入阴极。由于镉不在阴极内，从而不会阻挡激光的传播，所以可以采用较小内径的阴极管。这样的设计可以使得激光管在较大的电流下工作而不至于使镉过热。
在实验中，研究人员发现，激光管的放电区域长度、阳极间距、阳极电流以及氦气压力等因素，都直接影响到激光的输出功率和稳定性。通过调整这些参数，可以有效地控制激光的颜色输出和功率。例如，他们发现三色激光（蓝、绿、红）功率与阳极电流以及氦气压力之间存在一定的阈值，超过这个阈值后，激光的功率会下降。
此外，研究人员还观察到，单独红激光能够振荡的气压范围比较狭窄，大约在17到22托（Torr，一个气压单位）之间，但红激光与绿激光同时振荡时，红激光的振荡范围会扩大。这表明了红、绿激光之间存在串级效应，即一个激光的上能级作为另一个激光的下能级，从而使得激光输出更加稳定和高效。
在研究激光管的寿命时，他们发现冷凝时镉吸收的氦气是影响激光管寿命的关键因素。由于氦气被镉冷凝吸收，这导致了激光管在使用过程中的性能下降。这成为激光器工程设计中需要考虑和解决的问题。
在实验结果中，通过改变氦气压力，研究人员观察到不同颜色激光的振荡行为。例如，他们发现绿激光首先振荡，接着是蓝激光，而红激光的振荡则与绿激光的振荡有很强的关联性。在一定条件下，红激光可以在大于14托的氦气压力下与绿激光同时振荡，这是由于绿激光对红激光下能级的出空起到了加速作用。
为了提高激光管的使用寿命，研究人员采取了一系列措施，例如使用厚壁无氧铜管作为阴极以保证良好的导热性，以及在外壳上增加玻璃管以防外套管炸裂。此外，通过优化阳极结构来保证放电的均匀性，也是提高激光管寿命的重要措施。
最终，研究团队提出了一系列建议，包括对宽波带反射镜的镀膜工艺进行优化，以控制蓝色光的反射率，以及进一步研究和改善激光管的结构设计，以实现更高效的白激光输出。
整体来看，这项研究不仅在当时的激光技术领域具有重要意义，而且为后来的激光器设计和应用提供了宝贵的理论依据和技术指导。通过1978年的这篇研究论文，可见当时我国科研人员在激光技术领域已经达到了相当高的研究水平。
