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研究生:林生元
研究生(外文):LIN,SHENG-YUAN
論文名稱:543.5nm雙縱模綠光氦氖雷射穩頻之研究
論文名稱(外文):543.5nm雙縱模綠光氦氖雷射穩頻之研究
指導教授:施宙聰施宙聰引用關係
指導教授(外文):SHI,ZHOU-CONG
學位類別:碩士
校院名稱:國立清華大學
系所名稱:物理研究所
學門:自然科學學門
學類:物理學類
論文種類:學術論文
論文出版年:1990
畢業學年度:78
語文別:中文
論文頁數:46
中文關鍵詞:雙縱模內鏡式綠光頻率漂移雷射穩頻時間常數
外文關鍵詞:(TIME-CONSTANT)
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543.5nm 內鏡式雙縱模綠光氦氖雷射穩頻之研究
本研究之目的是希望以簡單的電子控制線路, 來發展出一種方便又經濟的綠光氦氖雷
射穩頻方法, 以期建立氦氖雷射的543.5nm 綠光標準輸出譜線。
氦氖雷射輸出的頻率漂移現象,主要是來自雷射管本身的膨脹或收縮。導致雷射管脹
縮的因素很多,其中之一是放電電流大小的必變。所以,我們可以設計一個電子線路
來控制放電電流,進而控制雷射腔長及輸出光的頻率。首先讀取功率差值e,再經由一
比例積分(PI)控制線路將此差值適當的放大與積分後回饋控制放電電流,或通過加熱
帶的電流,迫使差值e 維持定值。一般都把差值e 設定為零,此時兩模功率相同,且
位在對稱於氦氖雷射增益曲線中心的兩個位置上,於是輸出光頻率就被穩住了。運用
這種方式所做的頻率穩定度(∼10 ), 約可比不做穩頻時的穩定度(∼10 )要好上兩
個數量級。對於一些商業用途或基礎精密量測,這樣的效果已足敷使用。
影響此種方法所得的頻率穩定度的主要關鍵,在PI控制線路的增益(gain)及時間常數
(time constant) 的選取。P 用來將e 維持在零,而I 則是修正長時間的頻率漂移。
選擇一組適當的增益及時間常數值,不僅能使差值很快回到零,即頻率很快地穩住。
同時亦能預防長時間的頻率漂移,由此可見其重要性。
回饋放電電流通常穩定度短時間∼3×10 ,最好的一次則有∼1×10 ,回饋加熱帶則
約為1.3×10,若要再改進頻率穩定度建議應改良盜控的效果,也許可再提高一個數量
級,若要求更高的穩定度,則此法已不適合需另謀其他方式來嘗試,例如利用碘蒸氣
的吸收譜線來做穩頻,穩定度約可提高至10 甚至更高。

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