王培勳

雷射線寬是評斷雷射優劣的重要指標之一，在如光通訊、LiDAR、光原子鐘 等不同領域中扮演著舉足輕重的腳色，隨著技術的進步，對雷射線寬的要求也愈 加嚴苛。本論文提出了一種利用自注入鎖模技術降低雷射線寬的方法。該方法將 微環形共振腔作為雷射的外部腔體，透過 Rayleigh 背向散射的能量回授來實現 鎖模，進一步減少雷射線寬。與市售的外部腔體雷射相比，此技術更具經濟性， 且與互補式金屬氧化物半導體（CMOS）製程技術高度兼容，具備高集成密度的 優勢。 在本論文中也會介紹微環形共振腔的製程流程。為了驗證自注入鎖模技術對 雷射線寬的影響，因此在論文中將詳細探討線寬量測技術，根據不同的雷射線寬， 需選擇適當長度的延遲光纖，並在量測時調整極化至頻譜呈現勞倫茲曲線。此外， 研究發現，調整耦光光纖與雷射之間的距離以改變功率，會使線寬頻譜隨功率的 降低而出現拓寬的現象，但耦光光纖後的功率變化對線寬影響不大。論文還比較 了不同結構及波導材質對耦合的影響，最終選定波導高度為 100 nm 的低限制波 導作為外部共振腔的設計。最後，論文將展示如何通過不同方法實現自注入鎖模， 成功將雷射線寬壓縮至原來的五分之一。