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差周波光周波数コム (DFC)

Inherently CEP-stable modular frequency combs

 

トプティカ社の光周波数コム製品ラインナップは広範囲でヴァラエティに富んだアプリケーションをサポートするモジュール型のシステムです。3つのタイプのDFCベースシステムをご用意しています: DFC CORE, DFC CORE+, DFC SEED。全てのモデルには他に類を見ない低ノイズパフォーマンスを実現したトプティカ社の独自技術 CERO-technology が採用されています。

DFC COREとハイエンドモデル DFC CORE+ にはビート信号検出のためのデジタルオシロスコープ、またGPSにより制御されたRFリファレンス信号が含まれています。両モデルとも4つの、またはオプション対応にて8つの位相安定化された1560 nmの信号が出力されます。

DFC CORE / DFC CRE+からの出力を 420 nm から 2200 nm の様々な波長へ変換するための多くの 波長拡張モジュール が用意されています。DC CORE購入後にいつでも好きなタイミングで追加アップグレードすることが可能で出力間毎に自由に交換して使用することも可能です。

DFC光周波数コムとCWレーザーを結合しRFビート信号を発生する ビームコンバイナ (DFC BC) および ビート検出器 (DFC MD) をご用意しています。DFC MDからのRF出力信号はCWレーザーの周波数を定義するためカウントされます。またDFCに対するCWレーザーの位相および周波数安定化のため当社の mFALC または DigiLockを使用することも可能です。DFC CORE+ システムにおいて、RF出力信号はCWレーザーを光学的なリファレンスとする目的でDFCの安定化にも使用することが可能です。

このようにDFCシステムをトプティカ社の波長可変半導体レーザーとセットで用いることで波長計、またカウンターを含む完全な周波数安定化レーザーシステムをワンストップサービスでご提供致します。

次のコラムも合わせてご参照下さい: 光周波数コム (技術チュートリアル)

Key Features TOPTICA DFC Frequency Combs

  • 特許取得済の CERO-technology („zero-fCEO”) と固有のCEP安定性
  • RMS 位相安定性 < 35 mrad
  • 周波数安定性 < 8·10-14 @ 1s (RFリファレンスを用いた場合), 又は外部リファレンスと同精度
  • < 0.04 % RMS 出力変動
  • 調整フリーなパラメータ frep と最大3つの調整可能なパラメータ (オシレータ温度, ピエゾ制御, 励起LD電流)と> 400 kHz のバンド幅

DFC - Integrated Components

DFC CORE DFC CORE+ DFC SEED
ピエゾ frepを含むオシレータ
ファイバ増幅器およびスーパコンテニュウム

DFG ユニット
CERO technology

ファイバープリアンプ 1560 nm
frepのためのロッキングエレクトロニクス
制御用コンピュータ
4またはオプション対応の8出力ポート@ 1560 nm  
ファイバアンプおよび非線形波長変換    
2つのCEP安定化出力: 1560 nm および 1030 nm または 1950 nm + 3つのオプション出力@1560 nm    
ビート検出のためのデジタルオシロスコープ機能  

RFリファレンス:オーブンで温度制御された水晶振動子, GPS

 
外部光学的リファレンスのためのfrep 安定化オプション(リファレンスは含みません) 

DFC - Characteristics

One free parameter frep− 3 actuators

光学的な周波数リファレンスへのロッキングはオシレータの励起電流へのフィードバックを通じて行われます。この過程でEOMを使用する必要はありません。このことでオシレータの設計をよりシンプルにしEOMに固有に存在するピエゾ圧電素子の共鳴を排除することが可能です。

ActuatorOscillator temperaturePiezoPump current
Locking bandwidth1 Hz70 kHz> 400 kHz

Spectral Interferometry

CERO-technology の持つパフォーマンスはスペクトル干渉測定法で最大化され明確に記録されます。f-2f干渉計と光スペクトラムアナライザーで構成される専用のセットアップは出力端における光学干渉縞を記録します。これによりfCEOキャンセル量の絶対的な位相安定性が独立したリファレンスとして測定されます。右図では干渉縞のスペクトグラムを20秒間にわたり記録したものです。干渉コントラストが大きい様子が測定時間全体で確認され位相オフセットのドリフトは観察されません。測定結果はRMS位相安定性が20秒間において8 mradであることを示しています。これはほぼf-2f干渉計の持つ安定性の限界であり、DFCの持つ実際の位相安定性はこの値よりも更に小さいことが予想されます。