Abstract
此論文目的是研究大氣壓橫向放電氮氣雷射激發產生的染料雷射的一些特性，如波長可調整範圍，頻寬等特性。由於染料雷射波長可調整範圍很寬的特性，使染料雷射成為光譜相關的重要科學研究工具。為了對染料雷射特性做一完整的探討，我們先分析產生雷射的基本條件。藉著分析染料分子的能階圖及吸收，螢光光譜我們可以了解染料雷射可調整波長的特性及三重態對染料雷射的影響。對描述染料雷射系統的速率方程式的探討使我們能更了解染料雷射的脈衝寬度，及在染料溶液中居量數，光強度隨空間變化的特性。由三重態對染料雷射影響的分知，由於三重態的影響，染料溶液不流動時，激發光源要用很短脈衝的雷射，如氮氣雷射，Nd﹣Yag 雷射來激發。在調整染料雷射波長方面可以改變染料溶液的濃度，或是在共振腔中把光柵安置在Littrow 型式或grazing incidence 型式，藉著轉動適當的光學元件可以調整雷射波長。為了要減小染料雷射的頻寬，在Littr-ow型式共振腔中可以加入望遠鏡，而grazing incidence 型式染料雷射則要盡量增大光照在光柵上入射角，或是在共振腔中再加入一些色散元件。實驗中用氮氣雷射激發grazing incidence 型式的染料雷射。我們先對光染料雷射的共振腔，產生染料雷射。我們盡量增大光照在光柵的入射角，以減小頻寬但入射角太大時，光柵效率低會使染料雷射強度減低，甚至無法產生雷射。對光好以後用光二極體測量不同波長染料雷射光的強度，用解析度２nm的光譜儀測量染料雷射的波長。用光譜儀或是厚２mm，反射率９０％的Fabry-perot etalon測頻寬。我們用的大氣壓橫向放電氮氣雷射脈衝寬約lnsec ，能量約５０uJ。染料溶液是R ６G 染料溶在酒精中，濃度是０．００５M 。染料雷射安置成grazing incidence 型式，光照在光柵的寬度約２cm，光照在光柵入射角約８５．８°，得到的雷射頻寬估計小於１２GHZ 。染料雷射波長可調整範圍是由５７２nm到５９６nm，約２４nm。