Abstract
利用週期性鋰酸鈮晶體建構一連續式、單波長光參數共振腔，進而產生一從可見光到中紅外光之可調雷射光源，為一個相當有效率的方法，其中的優點包含了高的轉換效率與極窄的輸出頻譜寬度。近來，由於連續式光纖雷射的迅速發展，其高輸出功率與近乎理想高斯分佈的空間特性，已經廣泛的被利用在光參數共振腔之幫浦光源上，這本論文發表了世界第一個，利用寬頻光纖雷射作為中紅外光參數共振腔的幫浦光源，並產生單頻之中紅外光源；同時，並利用光纖雷射幫浦一光參數共振腔，搭配腔內與腔外的波長轉換器，產生紅、藍、綠全彩雷射。 在此論文一開始，為了展現週期性鋰酸鈮晶體的多用途特性，我們先驗證了單一週期性鋰酸鈮晶體，可以同時當作波長轉換器與雷射Ｑ值調變器，接著，我們利用一寬頻(1 nm)的1064 nm光纖幫浦雷射與一摻鎂週期性鋰酸鈮晶體為增益介質，得到了一連續式、單頻的中紅外雷射，在幫浦功率為25瓦與輸出波長為1.58與3.2 um時，我們得到輸出功率分別為5.3 與1.2瓦； 此外，藉由量測，超過瓦級之3.2 um光源為單頻輸出，同時其頻譜線寬為5 MHz。由於週期性鋰酸鈮晶體對於共振之中紅外波長有輕微的吸收行為，我們觀察到熱吸收引起的雙穩態與熱波導效應，當共振腔內功率達到熱波導閾質３０瓦時，熱波導可以使光參數增益增加兩倍，由於幫浦雷射頻寬過寬，我們同時在幫浦雷射頻譜中觀察到燒洞現象。 波長可調的可見光雷射，可以藉由在紅外單波長光參數共振腔內串接兩級合頻產生器，將近紅外之幫浦雷射做頻率上轉換的方式來產生，我們將一寬頻的1064 nm光纖幫浦雷射光源轉換到可見光區域，並得到瓦級、連續式、紅、綠、藍全彩雷射，此近紅外單波長光參數共振腔之共振波長為1.56 um，並在共振腔內串接兩級合頻產生器得到紅、藍光，同時再利用一外部的倍頻器，將剩餘之幫浦雷射轉換到綠光，在25瓦幫浦功率時，我們得到4瓦的紅光(633 nm)、0.48瓦的綠光(532 nm) 、0.057瓦的藍光(450 nm)。