マイクロ光周波数コムによる超低位相雑音THzキャリア発生

去年度までに2波長自己遅延ヘテロダイン干渉計(two-wavelength delayed-self heterodyne interferometer: TWDI)を開発、位相雑音低減のためフィードバックループを構築した。本年度は実際にTHz発生を行い、低位相雑音化したマイクロコムから発生したTHzの位相雑音を測定した。通常、THzの位相雑音測定にはTHzとマイクロ波を周波数逓倍して発生するTHzを混合し、周波数下方変換することで位相雑音を測定する。しかし、本手法では発生するTHzは極めて小さい位相雑音が想定されるため、新規の位相雑音手法を開発した。開発した手法では、低位相雑音化した2台のマイクロコムを用意する（繰り返し周波数は560 GHz程度で、繰り返し周波数差は1 GHz程度）。これら2台のマイクロコムをUTC-PDに照射し、560 GHzのTHzを2波発生し、それらをショットキーバリアダイオードで2乗検波することでマイクロ波に下方変換する。得られたマイクロ波は2つのTHzの位相雑音の和に等しく、マイクロ波の位相雑音を評価することでTHzの位相雑音を測定できる。評価したTHzの位相雑音は10 kHzで-100 dBc/Hz程度であった。得られた位相雑音はこの周波数帯では光を使った手法においては世界最高品質のものであった。

去年度までに2波長自己遅延ヘテロダイン干渉計(two-wavelength delayed-self heterodyne interferometer: TWDI)を開発、位相雑音低減のためフィードバックループを構築した。本年度は実際にTHz発生を行い、低位相雑音化したマイクロコムから発生したTHzの位相雑音を測定した。通常、THzの位相雑音測定にはTHzとマイクロ波を周波数逓倍して発生するTHzを混合し、周波数下方変換することで位相雑音を測定する。しかし、本手法では発生するTHzは極めて小さい位相雑音が想定されるため、新規の位相雑音手法を開発した。開発した手法では、低位相雑音化した2台のマイクロコムを用意する（繰り返し周波数は560 GHz程度で、繰り返し周波数差は1 GHz程度）。これら2台のマイクロコムをUTC-PDに照射し、560 GHzのTHzを2波発生し、それらをショットキーバリアダイオードで2乗検波することでマイクロ波に下方変換する。得られたマイクロ波は2つのTHzの位相雑音の和に等しく、マイクロ波の位相雑音を評価することでTHzの位相雑音を測定できる。評価したTHzの位相雑音は10 kHzで-100 dBc/Hz程度であった。得られた位相雑音はこの周波数帯では光を使った手法においては世界最高品質のものであった。