可調頻紅外雷射光源的對正

可調頻紅外雷射的內部光學元件架設如圖 3-4 所示。在以下討論中，光 的偏振方向和光學桌面平行者定為水平偏振光，偏振方向和光學桌面垂直 者為垂直偏振光。

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(1) 在可調頻紅外雷射系統入口前架設兩面 1064 nm 反射鏡 M1 和 M2，將 Nd:YAG 雷射產生波長為 1064 nm 的入射光導入紅外雷射系統內部。並 在 M2 及紅外雷射入口之間架設一片 polarizer 將垂直偏振光過濾掉，

使 1064 nm 入射光為水平偏振。在導光之前，可在 Nd:YAG 雷射出口 架設一光圈 A1，然後關光圈 A1 使光點變小，以利於接下來光路的對 正。由於入射光能量太強會將光圈 A1 打壞，故須確保其能量不可高於 200 mJ。

(2) 調整反射鏡 M1 的角度使入射光對準靠近入口處的光圈 A3 中心，再調 整反射鏡 M2 角度讓入射光對準光圈 A4 的中心，重複調整 M1 和 M2 的角度，直到光束能同時對準 A3 和 A4 的中心為止，然後在 M1 和 M2 之間架設光圈 A2，完成後可發現入射光已大致對準在光學參量振 盪器和光學參量放大器的晶體中心(分別為 KTP 和 KTA 晶體)。

(3) 完成步驟(2)之後，接著調整反射鏡 M1 使綠光對準光圈 A5，調整反射 鏡 M2 使綠光對準光圈 A6。完成後應可看到部分綠光反射回光圈 A2 中心，若是偏離則需微調 output coupler 的角度。由於調動 output coupler 的角度會讓導向光圈 A6 的綠光稍微偏移，需調整 end mirror 角度修正 之。

(4) 將入射光能量調至約 570 mJ，然後把從光學參量振盪器逸散出的綠光 導到雷射出口外約三公尺處，並在靠近和遠離雷射出口處分別架設光

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圈 A7 和 A8 以定位光徑。

(5) 將光學參量振盪器前的 waveplate 轉至 0°使進入到光學參量振盪器的能 量達到最小，並將光學參量放大器前的 waveplate 轉至約 45°，此時進 入光學參量放大器的能量達最大。光學參量放大器的晶體會因非線性 光學作用產生少量倍頻光，調整 1064 nm 反射鏡 1 和 2 使綠光對準至 光圈 A7 和 A8 的中心。

(6) 打開控制晶體馬達位置的軟體，調整 motor #2 位置使光學參量振盪器 內的晶體達到相匹配角度，此時可用白色紙卡看見光學參量振盪器產 生的 near infrared。微調 tuning mirror 的高低角度讓 near infrared 和綠 光重合(可導到三公尺外的光圈 A8 確認位置)。

(7) 繼續以軟體調整 motor #2 位置，使光學參量振盪器的出光達到最強。

接著在光學參量振盪器和光學參量放大器之間架設 silicon plate 把 near infrared 導入 etalon，並藉 CCD 將干涉影像呈現出來。此時應只有一兩 個雷射模在競爭能量，藉由調整供給 piezoelectric actuator 的電壓以微 調 end mirror 的位置，讓光學參量振盪腔體內的能量集中在其中一個模 上。

(8) 以軟體控制 motor #36，旋轉光學參量放大器內晶體的角度使整體出 光能量達到最強。在出光口前架設 silicon polarizer 濾掉水平偏振的 intermediate infrared，只讓垂直偏振 mid infrared 出光。

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