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双方向動作型デュアルコムファイバレーザーの開発に成功電気通信大学 研究グループ

 科学技術振興機構戦略的創造研究推進事業において,電気通信大学の研究グループは,広い波長帯域と高いコヒーレンスをもち,繰り返し周波数が異なる2つの光コ ムを発生するデュアルコムファイバレーザーを開発したと発表した。
 パルス光の繰り返し周波数が精密に制御された超短パルスレーザーである光周波数コム(光コム)は,周波数標準,高精度分光,高精度マイクロ波発生,天文観測,絶対距離測定などさまざまな分野において必要不可欠なツールになっている。特に,光コムを用いた精密分光では,繰り返し周波数が異なる2つの光コムを光源に用い るデュアルコム分光法が提案されている。この方法は,第1の光コム(Signal comb)に測定対象の原子や分子などの情報を記録し,第2の光コム(Local comb)とのインターフェログラムから分光情報を得るため,広帯域,高速かつ精密にデータを取得できる点が優れている。一方,2つの光コムには高いコヒーレンス性と安定性が要求され,複雑な制御系や信号処理系が必要であるため,システムが高価になり,利用の拡大が進んでいなかった。
 同グループは,実用的な応用に向けた簡易かつ堅牢な超広帯域デュアルコム分光システムを実現するために,高コヒーレントかつ超広帯域な双方向動作型デュアルコ ムファイバレーザーを開発した。開発されたレーザーから出力される2つの光コムは,1台のレーザー共振器から発生されるため,共通雑音の抑制効果による高い相対安定性をもつことが示された。さらに,光学系の大部分がファイバーで構成されていて,堅牢かつ小型であるため,実用的かつ超広帯域なデュアルコム分光において強 力なツールとなり,分光計測技術の発展に大きく貢献するものと考えられる。
 今後は,デュアルコム分光だけでなく,実用的な光コム光源が必要とされているほかの応用分野,例えば,種々の材料特性評価,イメージング,センシングなどにおいて,有用な「実現技術」として広く利用されることが期待できる。

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