Abstract
二氧化碳雷射為一典型的分子雷射。由於它的效率高，輸出功率大，故在工業上被廣泛的運用。而在提升雷射效率及良好的輸出光模方面，也是許多科學家研究的共同目標。二氧化碳雷射激發方式，常用直流高壓激發或射頻電壓激發。相較於直流激發，射頻激發擁有較高的效率，及較小的雷射結構破壞性等優點。為了要達到縮小雷射結構及提高雷射的工作氣壓，波導雷射為不錯的選擇。在論文中，我們介紹二氧化碳雷射原理，其中包含二氧化碳分子結構與能階的關係，射頻放電中電子的運動方程式，及波導管與共振腔的耦合的情形。當然關於射頻功率的傳送也是很重要的。故在論文中介紹及分析射頻放電時放電管的等效電路，及如何設計一阻抗匹配電路，使其功率傳送為最佳情況。最後介紹我們介紹雷射的結構及冷卻系統。射頻電路很容易由於阻抗的不匹配，而功率無法有效的傳送。實驗中我們經由計算及史密斯圖，成功地完成阻抗匹配的工作。對於射頻激發圓形波導管雷射而言，冷卻是一大問題。實驗中我們使用二個循環系統，用間接冷卻的方式來冷卻放電管，解決冷卻的問題。在雷射輸出方面，得到溫度，工作氣壓及輸出鏡片的反射率對輸出功率的影響，及觀察輸出光模型式。我們得到了最大輸出功率 1.25 W，雷射效率為 2.5 %。最後討論如何再提升輸出功率，及未來發展方向。