Abstract
本論文描述一穩頻二氧化碳雷射系統之建立，此雷射系統以光柵選擇波長，利用 4.3μm 螢光(4.3μm saturated fluorescence) 方法將雷射鎖在CO 基頻雷射譜線中心。此系統將用來測量序頻帶雷射譜線的頻率。此雷射系統為一內鏡式雷射，共振腔由反射率為 98%、曲率半徑為5m之輸出耦合鏡和-150ρ/mm 的光柵組合成，雷射結構由Super Invar 支撐，加入氣體成分、壓力和工作電流，可以得到60條以上輸出譜盄，單模的輸出功率可達1.2W。分別使用橫向式和縱向式兩種氣室收集低氣壓CO 吸收雷射光後放出的4.3μm螢光，兩種氣室的螢光信噪比在壓力小於 500m Torr時大約相同，顯示兩種氣室皆適用於二氧化碳穩頻。一般常用的橫向式的氣室中 LN 冷卻的InSb偵測器須盡量靠近雷射光束，並放在一鍍金之球面反射鏡的球心以減低熱幅射所造成的噪音以提高信噪比。縱向式氣室由一鍍金或鋁的管子和一可反射雷射光但使4.3μm螢光穿透之鏡片組成，LN 冷卻之InSb偵測器需另加冷濾波片(cold narrow-band-pass filter)以減少熱幅射噪音。經測試，在熱機5 小時後，此雷射未鎖頻時的漂移率約2.64MHz/Hr；由差度信號之擾動(fluctuation) 估計鎖頻後的頻率穩定度可達2×10 ，即約600Hz。