本章節主要介紹首先介紹基本的量測平台架構，量測不同操作條件下的光譜與 RF 頻譜，接著用自相關法來量測脈衝時間寬。
基本量測平台架構 4.4.1
在量測不同操作條件下的光強度時，為了防止雷射光被長度過長的銅座底部擋住而 影響出光效率，我們將長度為 2.5mm 雷射晶片放置於厚度為 2mm 的溫控銅座上，銅座 內裝有熱敏電阻與熱電致冷器，並以溫控器(ILX Lightwave LDT-5500)將其溫度固定在 20℃，再以兩隻探針分別置於無封裝過的被動式鎖模雷射的增益區塊與吸收區塊上。以 一個二極體光偵測器，置於增益區塊的鏡面前，測量其輸出的脈衝雷射光的平均強度，
由此可得到此被動式鎖模雷射在不同的逆向電壓下，增益電流對輸出脈衝光強度的關係 圖。
在量測不同操作條件下的光譜與 RF 頻譜時，則改以具有雙通道的直流電壓電流源 (Keithley 2602)分別供應增益電流與逆向電壓，其所輸出之脈衝雷射光經由透鏡收入光 纖後，進入光纖分光器將光分成兩道，其強度比為 1：9，其中 10%的光連接進入光譜 分析儀(Ando AQ6315)用以量測光譜，本實驗所用光譜分析儀的最小解析度為 0.05nm；
而其餘 90%的光則進入一高速光偵測器(Newport, AD-10ir)將光訊號轉為電訊號，再由 RF 頻譜分析儀(Agilent E4407B)分析此電訊號的頻率成分。此外為避免雷射光反射耦合 回雷射影響操作，我們將所有的光纖接面改為 APC(Angled Polished Connector)接面以避 免反射，並加入光隔絕器(isolator)避免反射光，如圖 4-19。
圖 4-19 量測鎖模脈衝光譜與 RF 頻譜之實驗架構：雷射脈衝光的光譜以光譜分析儀 (optical spectrum analyzer)量測，而 RF 頻譜則先以高速光偵測器(high speed photodiode) 轉換為電訊號再由 RF 頻譜分析儀(RF spectrum analyzer)量測。[18]
自相關儀量測平台架構
[18]4.4.2
在量測脈衝寬度上，我們利用強度型自相關法來作量測，其原理如 3.2.3 節所述。
在實驗架構上，首先是將被動式鎖模脈衝雷射樣品所輸出之雷射脈衝先以透鏡將之轉為 平行光，並透過兩面反射鏡調整光之行徑路線，使光路能水平地入射至整合的強度型自 相關儀(FR-103XL)，且由於二階諧波轉換器對單一偏振方向有較好的轉換效率，因此為 了有更好的二階諧波訊號強度，故在自相關儀前方加上一偏振片將雷射脈衝光之偏振方 向轉為 90 度角後再輸入自相關儀。如圖 4-20為自相關儀之內部構造，其輸入之脈衝光 在經由分光器分光後，其中一道光打入一個可旋轉的反射鏡，藉由反射鏡穩定地旋轉而 產生週期性的光程差，再透過其餘鏡面反射，最後透過拋物面鏡匯聚於二階諧波產生器，
此二階諧波產生器以 LiIO3晶體為材料，其有特殊的切割角度，使兩道光能以一夾角交 叉入射，並在兩道穿透光中間產生倍頻光。以適當大小的洞將兩道穿透光遮蔽並僅使倍 頻光通過至光電倍增管(Photomultiplier, PMT)轉換為訊號給示波器讀取。由於少了兩道 穿透光產生的背景值，故在示波器顯示的為一個無背景的二階諧波訊號。因為自相關儀 是利用反射鏡的周期性地旋轉來產生一固定範圍的光程差，因此其能偵測訊號的延遲時 間範圍也是固定的，所以除了可以利用此自相關儀來測量脈衝寬度之外，還可以透過固
定延遲時間範圍內所偵測到的二階諧波訊號的波包數與波包間距來推斷此被動式鎖模 脈衝雷射所產生的脈衝的週期與頻率。
圖 4-20 脈衝時間寬量測架構圖