光周波数絶対測定の為の広範囲光周波数コム発生に関する研究

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1)基本的な光周波数コム発生器は光変調器を光共振器中挿入することにより構成される。我々は光周波数コム発生器を光変調器光学結晶の両端面を鏡に加工して、0.78μm帯モノリシック光周波数コム発生器を製作した。これによって波長0.78μm帯で世界で最大のスペクトルスパン7.6THzを得るとに成功した。この実験によって電気光学効果によるサイドバンド発生の理論限界を示すことができ、理論的に予測されていた電気光学効果によるスペクトル広がりに限界があることを世界で初めて実験的に示した。2)モノリシック光周波数コム発生器を多重ミラー化することにより、15dBもの光周波数コムのパワーの増大が確認された。このことは多重ミラー化光周波数コムをモノリシック周波数コム発生器で実現した初めての報告である。3)一台の光周波数コム発生器だけで広範囲の周波数範囲をカバーするために、2台のレーザ光をモノリシック光周波数コム発生器に入射し、その出力光を用いて2台のレーザ光の周波数差を0.68THz離した状態で位相同期することに成功した。これにより、複数のレーザ光から発生した光周波数コムのリンクが初めて実現された。4)3)の方法をレーザ間の差周波数測定に適用した結果、3.17THzのレーザの差周波数におけるビ-ト信号を30dBものSN比で直接測定することに成功した。この値は、過去の超高速光検出器を用いて測定された差周波数測定の世界記録2.5THzを大きく上回る値である。5)2)及び3)の方法を組み合わせることで、差周波数測定におけるビ-ト信号観測時のSNを飛躍的に向上できる方法を見出し、我々が以前に行ってきた方法に比べ50dB以上のSN比の向上できる新しい差周波数測定法を提案した。