Abstract
自從1960年代雷射的問世，Franken等人從實驗上觀察到倍頻現象起，非線性光學理論的發展得以突破，開始逐漸成為光學的一門重要分支學科，廣泛來說，凡表示介質對外加光場響應特性的量與所加外場強度有關的光學現象，均屬於非線性光學的範疇，雷射光在可見光及紅外光不同波段的轉換與調變逐一實現。而現今也不斷發展出許多非線性晶體，針對光轉換效率來做進一步的改善。本論文中利用低功率、短脈衝，波長為1064nm的Nd:YAG固體雷射來激發偏硼酸鋇晶體(BBO )，產生波長為532nm的倍頻綠光及355nm的三倍頻紫外光。 本實驗的工作著重於： 1. 利用1064nm的Nd:YAG雷射先經由腔外倍頻的技術，穿過BBO倍頻晶體，將光波長轉換為532nm的綠光雷射，以實現二次諧波產生(SHG)，並根據相位匹配(phase matching)的概念，以功率計及光偵測器量測相位匹配角調變曲線(angle tuning curve)，並計算轉換效率來驗證理論。 2.利用非線性晶體可產生的二階非線性光學和頻機制，將波長532nm倍頻綠光雷射及波長1064nm基頻紅外光以適當的光路架設打進另一塊特定切割角度的BBO晶體，實現三倍頻輻射產生(THG/SFG)，也就是在一套簡單架構下可產生波長355nm的紫外光雷射。 雷射源的輸出功率為80mW左右，而脈衝頻率穩定時為8kHZ，經過倍頻晶體後，量測倍頻光平均功率為10mW，脈衝寬度為0.86ns，倍頻轉換效率大約為15%。而由基頻光跟倍頻光經過和頻晶體後，量測三倍頻光平均功率為3.2mW，脈衝寬度為0.84ns，和頻轉換效率為25.5%。