本論文主要在解決當進行熱原子產生單光子實驗時，窄線寬Etalon的中心頻率隨著時間飄動的問題，我們利用PDH的方式將雷射鎖頻於Etalon，讓雷射頻率隨著Etalon飄動，維持雷射通過Etalon的穿透率在一定範圍內後，再降低漏光進單光子偵測器以免造成雜訊。
　　研究主要分為兩部分，第一部分為PDH 鎖頻，其中，第1章到第3章介紹PDH的原理與得到最佳Etalon光譜的條件，第4章到第6章介紹實驗上如何最佳化PDH光譜與了解並減少儀器造成的雜訊，最後得到鎖頻短時間與長時間的結果。
　　第二部分為，鎖頻完後，第7章到第11章介紹實驗上嘗試幾種降低漏光的方法，第12章則對於先前幾種衰減方式在理論上從入射光進Etalon與從Etalon反射的光做分析整理後，預測不同透鏡組和得到的反射光的行為與不同方式得到的衰減率。

This thesis is mainly to solve the problem that the center frequency of the narrow linewidth Etalon fluctuates with time when performing the single photon experiment of hot atoms. We use the PDH method to lock the laser frequency to Etalon, so that the laser frequency fluctuates with Etalon , After maintaining the penetration rate of the laser through Etalon within a certain range, reduce the light leakage into the single photon detector to avoid noise.
　　The research is mainly divided into two parts. The first part is PDH frequency locking. Among them, Chapter 1 to Chapter 3 introduce the principle of PDH and the conditions for obtaining the best Etalon spectrum, and Chapter 4 to Chapter 6 introduce how to optimize the experiment. PDH spectrum and understand and reduce the noise caused by the instrument, and finally get the result of short-time and long-time frequency lock.
　　The second part is that after the frequency lock is completed, Chapter 7 to Chapter 11 introduce experimental methods to reduce light leakage. Chapter 12 theoretically introduces the previous attenuation methods from incident light into Etalon and light reflected from Etalon. After analysis and finishing, predict the behavior of different lens groups and the resulting reflected light and the attenuation rate obtained in different ways.

目錄
第一部分：PDH鎖頻 1
第1章 簡介 2
第2章 PDH原理 3
第3章 ETALON反射光譜 5
第4章 PDH光譜研究 8
4.1 PDH面板參數研究 8
4.2 光強參數研究 13
第5章 DIGILOCK雜訊 14
5.1 Gain與PID對訊雜比的影響 14
5.2 各個出口的雜訊比較 15
第6章 鎖頻系統架設與鎖頻結果 17
6.1 鎖頻參數與短時間頻率擾動 19
6.2長時間頻率擾動 21
第二部分：降低鎖頻光漏光 23
第7章 前言 24
第8章PBS與波長板衰減 26
第9章 鎖頻光偏移衰減 27
9.1 偏移角度與頻率擾動關係 27
9.2 鎖頻光偏打衰減率 29
第10章 BEAM BLOCK 衰減 31
第11章 MIRROR WITH HOLE 衰減 36
11.1 實驗結果 36
11.2 檢查光斑 38
第12章 高斯光過ETALON後行為模擬 43
12.1平行光打入Etalon 44
12.2不同入射光行為模擬與耦合效率 53
12.3 Beam Block 不同入射光理論模擬預測 60
12.4 Mirror with hole及光圈組不同入射光理論模擬預測 62
第13章 總結與展望 64
附錄 66
A. 遠場繞射 66
B. Homemade ECDL由Topica DLC pro 和Homemade器材控制比較 70
參考資料 71

[1] James E.Harvey, James L. Forgham (1984).”The spor of Arago：New relevance foe an old phenomenon.”American Journal of Physics 52, 243;doi：10.1119/1.13681
[2] Hecht, Eugene. Optics. Reading, Mass. :Addison-Wesley, 2002.
[3] 曾于誌，“雷德堡EIT的雙光子共振穩頻”，國立清華大學，碩士論文，2018