連續波橫向二氧化碳雷射模型的研究

Abstract

在這我們成功地架設一套光纖–光柵對脈衝壓縮系統，用以研究連續波鎖模摻釹鐿鋁 石榴石雷射之壓縮特性。我們並使用二次諧波自關聯技術來測量壓縮後的脈衝寬度。 在第一級脈衝壓縮時，當調整到最佳光柵對間隔之後，其輸出最小脈衝寬度僅4 微微 秒，平均功率約為3 瓦。這表示壓縮比值約為20，能量出射效率約 30%，相當於提高 了6 倍的峰值功率。而兩級脈衝壓縮的最後輸出脈衝寬度為230 飛秒，平均功率120 毫瓦，整段壓縮過程可以獲得350 的壓縮比，及1.2%的總能量輸出。在本文中，我們 將討論脈衝壓縮器的原理與設計，及理論與實驗結果的比較。 在第一章我們先簡述短脈衝的用途及發展過程，接著說明光脈衝壓縮的原理，以及二 次諧波自關聯測量技術的構想。第二章我們討論自相位調制及群速散對光脈衝的影響 ，接著利用非線性薛丁格方程式(non-Linear Schordinger equation) 探討光脈衝在 光纖中傳播情形，還有壓縮器設計之理論條件，光纖–光柵對脈衝壓縮理論估計，最 後說明光脈衝自相聯作用的原理。第三章將詳細討論光脈衝壓縮系統及自關聯儀的結 構架設圖。第四章為實驗數據的紀錄及分析討論。第五章將依實驗的結果成一總結。