完成雷射與獲得發表!~7/15

過去這個月不論是對我個人、還是對實驗室都是充滿故事的一段時間,我在學習各種細節後終於成功把雷射假好成為隨時可使用的狀態,實驗室也開始將舊的離子井更新,並重新調校優化所有的光路和電子設備,最神奇的事情是與Murry教授合作的實驗也開花結果了,沒想到我居然被列成第三作者!!!

接續之前記事提到的內容,在擁有了運作的laser diode和光柵之後,即透過調整角度來優化反饋、透過調整溫度來調整波長並讓PID系統有信號來運作後,重要的事情便是量測準確的雷射頗長並調整到目標區域(以紅光雷射為例:要能準確地在689.6098和638.6150nm切換).測量的部分同樣接續著之前的記事,最後做到了差強人意的60%,最初每次掃瞄波長都要累積10秒讓人崩潰,後來透過更換分光鏡,讓進入光纖的光增加五倍大致解決了這個問題(還是要掃個三秒多).接下來就是真正麻煩的地方了,各種電路要理解和焊接.
為了要調控雷射波長我們需要壓電材料改變雷射晶片和光柵的距離,我需要自製一套電路系統控制.首先是三角波產生器,為了能夠簡易判斷壓電材料改變時波長是如何改變、我們需要一個簡單的函數:斜率固定並且對稱的三角波是基本共識;為了使壓電材料在調控雷射時不讓反饋系統失靈,我們要把三角波的訊號透過coefficinet board部分送回雷射控制器調整;最後把三角波到壓電材料(壓電材料黏在光柵上)之前,要先把電壓增加九倍使得其伸長掃描的範圍(這說的是High Voltage I)足夠從689.6098抵達638.6150nm,但是又不能強的壓電材料燒了.總而言之焊接和測試這些板子就花了超過一個禮拜外,當然還要理解其背後的道理(開始時照著電路圖畫出來,博後一問電路功能我就答不出來##),以前真的是對類比元件OP沒有認識,沒想到做出方波和三角波是這麼有趣的原理.
額外架設cavity和第二塊高壓電路板(這塊的放大倍率是100倍,可以跑到56百伏特沒問題,因為cavity的壓電材料強得多)的理由是當系統到達正確頻率之前,要先用cavity去獲得雷射的性質(是否為良好的single mode)並確定輸入電壓和波長線性關係的比例(依照下圖來說,原本是沒有High voltage I,coefficient board直接輸入到二號板),cavity在架設完之後可以鎖在目標頻率的對應電壓上,這樣以後如果雷射頻率飄走就透過cavity的穿透率把它調回來.這個confocal cavity 的計算、架設和各種試誤也讓我花了超過一週.

laser system (pdf.io) (1)

順手作了個極簡系統說明:藍色為光路、橘色是電子系統


至於實驗室更換離子井的故事我一定要賣一下博後,根據Jaren的說法,博後不常犯錯非常專業、但是只要一犯錯就不得了,而且沒人會吼戰鬥民族…原本我們是打算能拖就,多讓old trap運作久一點,但是博後在測量新建造的雜訊消除儀器時,沒有把電路的負載做好導致短路,我和Jaren都聽到啪聲:半個實驗室就跳電了@@基於電腦控制系統出現了一些問題,實驗無法進行,我們乾脆就開始更換離子井、並嘗試把控制系統的程式給搞定呵呵(更客觀的說,應該是nothing work ).
接下來稍微談一下我人生中第一篇列名作者的論文到底在談什麼,原子鐘如果要準到上百億年都不會誤差一秒的話,必須要非常極端的考慮到各種正常實驗的微小因素,舉例:trap viewport上的反光、系統本身的黑體輻射等各種額外的電磁場,傳統來說離子井實驗是不會考慮雷射的磁場貢獻、畢竟這磁場的貢獻比電廠的貢獻少了八個數量級,不過、不過就是因為原子鐘異常準確,我們必須把這個前人忽略的因素測量並量化出來,這就是論文實驗核心.
另外,就是QEII的簡報正在努力製作中,因為在實驗組沒有問到在用Beammer做簡報的人,就還是使用PPT走下去,老闆當時說『Beamer不是salesman在用的嗎?』真是笑死我了,看來還是別裝逼比較好.同時本月的CQT PhD dinner只有9個人參加,所有的西方人(主要是歐洲人)通通不見了,或許多跑去放假了,就剩下三個印度人和六個華人(星國本地人、馬華、台灣、中國人等),然後跑去吃了家日本人開的馬來餐廳、真是神妙啊.
最後是我用了CQT給學生21天特休的5天休跑去泰國玩了一週,出國旅遊一個人總是不夠有趣、當然要結伴而行,所以我就和大學時期最要好的朋友之一『Y小姐』走了趟曼谷和芭達雅的旅程(因為當事人的要求我隱其姓名XD),過程中體現了非常多有趣的行程:如花一整天去學專業按摩、大城歷史一日遊、小島上體驗水上活動等,當然少不了人妖秀和看大象等等經典活動,還有各種好吃好喝的小吃、冰品、泰式冰咖啡等.基於不要把本篇文章變成超長遊記,我就放幾張照片來概括並紀念這次的旅遊!!!
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連美術館都有描繪的:超級超級好吃椰棗冰


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pai spa專業按摩教學的一天密集課程


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大象舉鼻的動作讓整張照片價值可愛度暴增

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