光共振器調整

00DIY

 
ミラーをつけてのリークが無いことを確認出来ましたので、光共振器の調整に入りました。

調整はLDを基準光として使い、全反射側、光取り出し側ミラー双方からの反射光を見ながら行います。
まず、ここで作ったLD仰角調整冶具を取り付けたXZステージを作業台の隅に固定します。

作業台に向かって適切な角度にあわせ、ビームが作業台上面に平行になるようにLDの仰角を調整します。平行度は、作業台からのスポット高さをスケールで何点か測定し、それが同じ値になるように仰角を調整することで行います。

平行が出ました。作業台から40mm位の高さで一直線に走っております。スポットはそのまま壁に当たります。

次に、全反射側/光取り出し側両方のミラーを外したレーザ管を作業台の上に置き、レーザ管のほぼ中央になるようにビーム高さを調整します。ステージを使ってZ方向のみ移動出来ますので、作業台に対するビームの平行度がずれることはありません。便利 ^^)

次に、ビームがレーザ管の中を管壁に接触することなく一直線に貫通するように位置決めをします。管壁に反射したスポットは形が変わりますのですぐにわかります。
慎重に位置決めします。

位置が決まったらレーザ管が動かないように万力で固定します。

レーザが抜けてくるところは写真には撮れないですね。

固定は光取り出し側と、

全反射側、どちらもしっかりと行います。

次に、このような紙片にビームが抜けるくらいの穴を開けます。

その穴をビームがちょうど抜けるような高さで紙片を固定します。

まず全反射側ミラーの調整です。こちらの全反射側(LDから遠い側)に全反射ミラーを取り付けます。

ミラーを取り付けただけでは角度が全くあっておりませんので、ミラーの反射光はレーザ管の管壁を反射するなどしてこのように歪んだ状態で戻ってきます。

これを全反射ミラーを固定する3本のネジをあれこれ回す事によって、

こんな感じにスポットが見えるようになります。

ビームが一点に収束するように調整を続け、

最終的にスポットは一点に収束、すなわち管壁反射が無い状態で正反対に帰ってきて出射ビームときれいに重なります。このとき戻り光は一本のビームとなって紙に開けた穴に戻りますので、紙片上のスポットは無くなります。
これで全反射側のミラーは角度がきちんと調整されました。

次に光取り出し側ミラーを取り付けます。
光取り出しの穴と全く重なってしまうと調整のしようが無いのですが、今回はたまたまいい具合にずれていました。 

こちらも反射光を見ながら角度を調整します。こちらのミラーは管壁反射を気にする必要がありませんので非常に楽です。

同様にビームが穴の中に戻るように角度を決めれば光共振器の調整は完了です。

さあ、いよいよガスを入れて発振実験です!

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