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研究生: 黃建彰
Huang, Chien-Chang
論文名稱: Semiconductor laser system for laser cooling of atomic potassium
雷射冷卻鉀原子利用半導體雷射系統
指導教授: 劉怡維
Liu, Yi-Wei
口試委員:
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 理學院 - 物理學系
Department of Physics
論文出版年: 2009
畢業學年度: 97
語文別: 中文
論文頁數: 36
中文關鍵詞: 磁光陷阱
外文關鍵詞: potassium MOT
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  • 隨著雷射冷卻技術的發展,透過光結合法或費許巴赫共振法可來產生極冷分子KRb。而要產生極冷分子KRb必須先同時可以產生K和Rb的磁光陷阱(Magneto-Optical Trap,MOT)。另外,為了簡化雷射系統,我們構思了一套半導體雷射製造出實驗上所需要766.7nm的雷射光源以取代原先實驗室利用鈦-藍寶石雷射(Ti: Sapphire laser)來產生出K磁光陷阱的舊實驗架設, Rb的半導體雷射系統已經架設完成,而我的主要工作就是把K和Rb的半導體雷射系統結合並且配合注入雷射放大器以解決雷射功率不足的問題好完成整個統稱為MOPA的雷射系統 (Master– Oscillator Power Amplifier),並且對此系統做完整系統性的分析。


    目錄 1 導論 1 2 實驗架設 2 2-1  雷射光源 2 2-1-1  Titanium-sapphire Laser 2 2-1-2  用半導體雷射製作雷射光源 3 2-1-3 Trapping Laser的功率放大器-MOPA系統分析 6 2-2  磁光陷阱(MOT) 13 2-2-1  磁光陷阱光路架設 14 2-3  偵測影像系統 18 螢光影像法 18 3 分析與結果 19 3-1  原子數目的量測 19 3-2 結果 20 4 結論 24 附錄1 ECDL的製作 25  1-1 ECDL機械結構圖與其相關光學元件表 25  1-2 ECDL電流與溫控電子線路圖 27  1-3 ECDL實際照片圖 30 附錄2 利用冷卻所使用的真空腔體 30 附錄3 Tapered-amplifier的機械結構圖 31 附錄4鎖像放大器鎖頻之各項參數與ECDL調頻表 33 參考文獻 34   圖片總覽 本文 圖2-1 :鈦藍寶石雷射 2 圖2-2 :圖2-2溫度與雷射波長的關係圖 4 圖2-3 :MOPA出光的光譜(The amplified spontaneous emission;ASE) 7 圖2-4 :766nm打入後TA出光的光譜(只含trapping)的頻譜 7 圖2-5 :766nm(包含trapping beam和repumping beam) TA出光的頻譜 8 圖2-6 :766nm和780nm一起打入TA出光的頻譜 9 圖2-7 :TA Input power(mw) –Output power(mw) 10 圖2-8 :TA drive Current(I) – Output power(mw) 11 圖2-9 : Trap and repump beam 經過 TA 後頻率差的變化量 12 圖2-10 : 39K D2Hyperfine Structure 13 圖2-11 :飽和吸收光譜的實驗架設圖與回饋鎖頻 15 圖2-12:飽和吸收光譜 16 圖2-13:實驗的光路總圖 17 圖3-1 :螢光影像 19 圖3-2 :Detuning -Atom numbers圖 20 圖3-3 :Trap Intensity-Atom numbers圖 21 圖3-4 :磁場-Atom numbers圖 22   附錄  圖A1-1 :ECDL結構圖-側看圖 25 圖A1-2 :ECDL結構圖-上看圖 26 圖A1-3 :ECDL電流源電路圖 27 圖A1-4 :溫控電路圖-1 28 圖A1-5 :溫控電路圖-2 29 圖A1-6 :ECDL真實照片圖 30 圖A2-1 :利用冷卻所使用的真空腔體 30 圖A3-1 :TA實際照片1 31 圖A3-2 :TA實際照片2 31 圖A3-3 :TA機械結構圖-1 32 圖A3-4 :TA機械結構圖-2 32 圖A3-5 :TA機械結構圖-3 33

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