2007 年 6 月出版
科儀新知 第 158 期
光纖雷射專題
非同步鎖模摻鉺光纖光固子雷射與其長期穩定方法 [ 下載 PDF ]
項維巍, 賴暎杰
藉由非同步鎖模 (asynchronous mode-locking) 的方式，可以直接從摻鉺光纖光固子雷射 (Erfibersoliton laser) 產生 10 GHz 0.8 ps 且超模抑制比 (super-mode suppression ratio, SMSR) 大於 70 dB 的穩定脈衝序列。當調變頻率與共振腔諧頻相差 15–40 kHz 時，可以形成穩定的飛秒光固子脈衝。除此之外，也針對非同步鎖模摻鉺光纖光固子雷射發展了一個全新且經濟的長期穩定方法。無需使用高頻的回饋電路，藉由調整共振腔的長度將此雷射的偏移頻率鎖定於 25 kHz，非同步鎖模即可維持長期的穩定工作。
綜觀高功率光纖雷射及其相關技術 [ 下載 PDF ]
翁俊仁, 許巍耀, 施至柔, 黃升龍
光纖雷射具有諸多優點，特別是在高功率輸出時仍可保持高效率、接近繞射極限之光束品質等優點，因此被美譽為 21 世紀的雷射系統。高功率單模態光纖雷射已進入千瓦功率等級 (~kW) 之里程碑，未來將繼續保持高度成長，朝 10 kW 之輸出功率邁進。本文將介紹高功率光纖雷射發展沿革、相關技術之發展，整理光纖雷射發展高功率輸出時所遭遇的挑戰及解決之道。
高效率摻釹釔鋁石榴石晶體光纖雷射 [ 下載 PDF ]
羅家堯, 周采璇, 黃升龍
本研究利用具漸進式折射率的晶體光纖形成光波導，因而研製出高效率摻釹釔鋁石榴石雷射，其雷射輸出功率為 145 mW，斜率效率為 28.9%，此晶體光纖位於內部中心的釹離子濃度相較於原始晶棒高出 40%，藉由光時域反射儀量測出位於晶體光纖之中心與邊緣的折射率差為 0.0284。
背向光注入增益匱乏調製鎖模光放大器光纖雷射環動態行為研究 [ 下載 PDF ]
林恭如, 廖育聖, 游昆潔
從理論和實驗上展示了使用弦波調變或數位編碼 DFBLD 注入，利用消耗增益達到鎖模的半導體光放大器為基礎之環型雷射 (SOAFL)。在消耗增益的影響中，鎖模波形、脈衝寬度、脈衝形狀和 SOAFL 的功率都在理論模型中被證實。弦波調製的 SOAFL 可以產生脈衝寬度最短為 12 ps 的鎖模輸出。利用調整數位編碼的光訊號之佔空週期反向注入 SOAFL，對於達到理想鎖模的 SOAFL 的最佳增益消耗時間為 400–600 皮秒。
被動鎖模光纖雷射與光頻計量的應用 [ 下載 PDF ]
彭錦龍, 徐仁輝
本文介紹被動鎖模光纖雷射的架構，以及在光頻量測的應用。利用兩台鎖模光纖雷射操作在不同的重複率，透過簡單的步驟可以決定兩個光梳序梳的差值以及光梳序數，而且光梳序數的量測不受未知雷射頻率擾動的影響。這個方法完全自動化之後可以發展成為光頻率計數器，讓光頻量測和微波頻率量測一樣簡單。
光纖雷射在光纖感測之應用 [ 下載 PDF ]
彭朋群, 黃冠諺, 吳芳銘
最近幾年光纖雷射在光纖感測之應用引起廣泛的注意，相較於傳統的光纖感測系統所使用的寬頻光源，利用光纖雷射的架構可以提高感測信號之訊雜比與波長解析度，使得光纖感測系統在實際的應用更具競爭力。在本文中我們將介紹兩種光纖雷射之架構，包含利用光纖環形雷射在長距離的光纖感測系統，與利用線形共振腔光纖雷射在具有自我修復功能的光纖感測系統，這兩種架構將有助於開發長距離與大範圍之光纖感測系統。
S 頻段的單頻光纖雷射光源技術 [ 下載 PDF ]
葉建宏
因為在傳統的 C-頻段及 L-頻段的單縱模輸出之摻鉺光纖迴路式雷射已經被廣泛的討論及應用，然而在 S-頻段的波長範圍內尚具較少的研究及討論。因此，在本篇文章裡，我們將先簡易地介紹 S-頻段的摻鉺光纖放大器的操作原理及設計方式，之後再並利用兩種不同的雷射架構及其他技術以獲致在 S-頻段單縱模態輸出之光纖迴路雷射，並且透過實驗結果證明該些光纖雷射可以操作在單縱模的行為上。
高效能遠紅外線陶瓷粉末之材料特性與生物效應 [ 下載 PDF ]
林永昇, 林明瑜, 梁庭繼, 廖啟宏, 黃琮道, 黃暉舜
遠紅外線是近年來熱門能量醫學領域之一。市場上遠紅外線產品琳瑯滿目，但其遠紅外線發放率大都不高，生物效應極其有限。本研究開發了高效能遠紅外線陶瓷粉末，其成分為多種金屬氧化物之混合物，在生育光線 6–14 µm 之發放率高達 0.98 以上。實驗顯示此材料具有抑菌效果，可細化水分子團而有助於細胞代謝，促進種子發芽與生長，並可提升茶葉之抗氧化能力，此外，對人體表皮體溫及微循環皆有提升之效果。由這些結果顯示，此遠紅外線材料日後將可廣泛應用於人類日常生活。
二維氣相層析儀與二維氣相層析質譜儀之原理與應用 [ 下載 PDF ]
林維雋, 鄭智元, 丁望賢
二維氣相層析儀 (GC × GC) 從設計之初至今已有 15 年之久，但直到最近幾年其發展才臻於完善，相關的文獻也陸陸續續地發表出來。對於組成成分或基質複雜的樣本，二維氣相層析儀是一個非常適合的分析工具。此技術是基於一特殊的介面 (調節器) 將兩根不同極性的 GC管柱連接在一起，分析物在第一根 GC 管柱分離後，經由調節器維持分離後的效果，一段一段地再送入到第二根 GC 管柱做更進一步的分離，使得之前被第一根管柱分離後還是無法分開的分析物再經過第二根 GC 管柱的分離使其分離開來，相較於傳統的一維氣相層析儀能有更好的分離效果，若搭配質譜儀所產生的樣品質譜圖，與標準品質譜圖相似度相當高。
綜觀非揮發性記憶體技術—SONOS 與奈米晶體元件 [ 下載 PDF ]
劉柏村, 張鼎張, 涂峻豪, 陳世青, 陳致宏
對最廣為使用的非揮發性記憶體－快閃記憶體而言，通常會遇到兩個瓶頸：一是在元件尺寸繼續微縮下之瓶頸，由於尺寸微縮後穿隧氧化層之厚度亦隨之下降，如此雖可得到較快的讀寫速度，但電荷保存時間亦隨之下降，故須在兩者之間取得平衡點；二是在多次讀寫後在穿隧氧化層品質容易劣化而產生漏電路徑，將使得所有儲存在浮動閘極的電荷都會經由此漏電路徑而全部流失掉。為了克服上述兩個瓶頸，主要有兩種改良的的方法被提出，一是「多晶矽層／氧化層／氮化矽層／氧化層／矽」非揮發性記憶體，另一種是奈米晶體非揮發性記憶體。
