Abstract
一般單模, 頻率可調的連續波鈦藍寶石雷射是採用環狀共振腔和注入法,而我們嘗試線形共振腔的結構. 短線形共振腔是由晶體端面上的鍍膜與耦合鏡所組成, 其激發閥值為 1.6W,中心波長為 795.08nm, 線寬 8.32nm,為相當寬頻的雷射輸出. 這是因為鈦藍寶石晶體的螢光頻帶相當寬廣, 飽和強度相當大, 在加上Ti3+滲入晶體, 破壞了晶體的對稱性, 產生不均勻的增寬. 使鈦藍寶石雷射不容易產生窄線寬的輸出, 所以必須在共振腔內加入選波長的元件 . 我們嘗試在共振腔內加入BRF 當作選擇波長的元件及直接在共振腔後加一個光柵, 形成外腔式光柵回授共振腔,但都無法答成單模輸出. 針對外腔式光柵回授共振腔的問題, 在共振腔內加入透鏡或光束擴大器來準直雷射光束.雖然理論上可以達成單模輸出, 但整個雷射的長度過長,在對光, 控溫和振動的控制上都有很大的困難. 由以上的實驗我們認為對線形共振腔而言, 要達到單模, 頻率可調的連續波鈦藍寶石雷射以外腔式光柵回授單石晶體雷射是最可行的. 此結構有兩種形式, 其一為 Littrow grating的形式, 另一種是擦射光柵. 因腔長較短, 使得模間距大到足以讓光柵來鑑別相鄰的模, 故能夠得到單模的雷射輸出. 估計外腔式Littrow 光柵的形式總長只需15公分, 而擦射光柵總長可小於 5公分. 至於頻率的調變, 則是由改變晶體的溫度以及子共振腔的長度來達成. 由於共振腔是單石晶體, 所以振動可以降至最低, 而控溫和對光也較容易.