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Frequency Combs

光周波数コムは、光の周波数を測定する際に最高の精度と分解能が要求されるアプリケーションに使用される非常に精密なツールです。光周波数コムは周波数領域の等距離線からなる光スペクトルを有します。これらの発振ラインは未知の周波数を測定したりレーザを特定の周波数に安定化させるための基準となります。周波数領域における離散スペクトルは時間領域における規則的な一連のレーザパルスに対応しています。このような出力特性は標準的なモードロックレーザ発振器から生成することが可能です。スペクトルの離散的な発振ラインの間隔はレーザパルスの繰り返し速度frepによって分離・決定されます。

さらにキャリアエンベロープオフセット周波数fCEOはゼロからの周期スペクトルのオフセットによって与えられます。モードロックドレーザは両方の自由度fCEOとfrepが周波数基準に安定化されている場合、周波数コムと呼ばれます。離散スペクトルは基準周波数の絶対的な安定性を採用し「光学定規」として使用することができます。したがって光周波数コムの性能は周波数基準の選択とこの基準への位相および周波数の変動を安定させる能力によって決定されます。

 

 

 

 

ノンゼロキャリアエンベロープオフセット周波数fCEOは、後続パルスのエンベロープとキャリアとの間の位相スリップ、キャリアエンベロープ位相(CEP)ΔφCEによって生成されます。標準的な光周波数コムでfCEOを安定させる典型的な方法は複雑な自己参照方法と位相および周波数の変動を補償するための能動フィードバックループに依存しています。それらの性能は電子フィードバック回路の有限帯域幅によって制限されてしまいます。

その結果、高周波の位相雑音を補正することが困難となります。この方法の別の欠点は通常、fCEOおよびfrepを安定化するために使用されるアクチュエータが完全に分離されていない点にあります、すなわち両方のパラメータに影響を及ぼすことです。実際には一方のパラメータがリファレンスに緊密にロッキングされている場合、他方のパラメータが余分で望ましくない拡がりを見せることを意味します。

これとは対照的にトプティカ社では独自の完全なパッシブCEROテクノロジーを採用して独自の低ノイズ光周波数コムを提供しています。CERO原理は「差周波数発生」(DFG)に基づいているためトプティカ社の光周波数コム製品ラインナップは「DFC」 差周波光周波数コムと呼ばれます。

 

 

 

TOPTICAの光周波数コムとCEROテクノロジー