光周波数コム発生装置および光周波数コム発生方法
【課題】
ＧＨｚオーダのコム間隔周波数をもつ広帯域（たとえば、１０〜１００ＴＨｚ）の光周波数コムを低コストで生成し、かつ周波数間隔とスペクトル形状を可変にでき、絶対周波数確度を高くすることができる光周波数コム発生装置および光周波数コム発生方法を提供する。
【解決手段】
レーザ１１と種コム発生部１２と光パルス生成部１３とパルス圧縮部１４と光増幅器１５と光ファイバ１６と光スペクトラムアナライザ１７とを備え、光スペクトラムアナライザ１７の測定結果が、光パルス生成部１３にフィードバックされる。
ＧＨｚオーダのコム間隔周波数をもつ広帯域（たとえば、１０〜１００ＴＨｚ）の光周波数コムを低コストで生成し、かつ周波数間隔とスペクトル形状を可変にでき、絶対周波数確度を高くすることができる光周波数コム発生装置および光周波数コム発生方法を提供する。
【解決手段】
レーザ１１と種コム発生部１２と光パルス生成部１３とパルス圧縮部１４と光増幅器１５と光ファイバ１６と光スペクトラムアナライザ１７とを備え、光スペクトラムアナライザ１７の測定結果が、光パルス生成部１３にフィードバックされる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コム間隔（たとえば、ＧＨｚオーダ）とスペクトル形状を可変にすることもできる、広帯域な光周波数コムを発生できる光周波数コム発生装置および光周波数コム発生方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光周波数コム発生装置として、従来、図７（Ａ）に示すようにフェムト秒レーザ８１からの光パルスＯＰを、光増幅器８２を介して光ファイバ（たとえば、フォトニック結晶ファイバ）８３に伝搬させて、広帯域の光周波数コム（スーパーコンティニューム光）ＳＣを発生させる技術が知られている（特許文献１，特許文献２，非特許文献１参照）。
【０００３】
この技術は、図７（Ｂ）に示すように、非常に広帯域（たとえば、１０〜５０ＴＨｚ）な光周波数コムＳＣを生成することが可能であるが、光パルスＯＰのピーク強度が帯域幅を決定する主要因であるため、繰り返し周波数を低く抑えて（たとえば１００ＭＨｚ以下）、高ピークパワーのパルスを光ファイバ８３に入射している。
【０００４】
光周波数コムＳＣのコム間隔は、上記の繰り返し周波数で決まるため、通常、１００ＭＨｚ程度以下である。また、光周波数コムＳＣの中心周波数はレーザの仕様で決まるため、変更が難しい。さらに、光スペクトル形状は、光パルスＯＰの形状と光ファイバの特性により決まる。
【０００５】
したがって、光周波数コムＳＣのコム間隔や中心周波数は調整することが困難であるため、スペクトル形状は使用するレーザとファイバで決定され、また各コムの絶対周波数を制御する機構がないため、絶対周波数確度は低い。
【０００６】
また、光周波数コム発生装置として、従来、図８（Ａ）に示すように、位相変調器を光共振器（鏡Ｍ１，Ｍ２により模式的に示す）内に設置した構造からなる共振型位相変調器９２を用いる技術が知られている。
この方法では共振器でサイドバンドを繰り返し生成することで、半導体レーザ９１からのレーザ光から帯域が、たとえば３ＴＨｚ程度の光周波数コムを生成する（特許文献３，特許文献４，特許文献５，特許文献６，非特許文献２参照）。
【０００７】
この技術では、光周波数コムＳＣの特性（図８（Ｂ）参照）は、共振型位相変調器９２の変調周波数で決まる。変調信号として、ＲＦ信号発生器９２１が生成する、たとえば１０ＧＨｚ程度のＲＦ信号を利用することで、間隔が広い光周波数コムＳＣを生成することも可能である。しかし、コム間隔周波数は光が共振器を一周（往復）する時間で決まる基本共振周波数か、その整数倍に固定される。この技術による光スペクトル形状は、光強度は、中心周波数から低周波数側および高周波数側に離れるにつれて、エクスポネンシャルに低下する形状となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】ＰＣＴ／ＪＰ２００２／０００５７９（広帯域光スペクトル生成装置およびパルス光生成装置）
【特許文献２】特開２００７−２７９７０４（光ファイバおよび広帯域光源）
【特許文献３】特開平７−５８３８６（光周波数コム発生器）
【特許文献４】特開平９−２５８２８６（光周波数コム発生装置）
【特許文献５】特開平１０−６５２４５（光周波数コム発生器）
【特許文献６】特開２００２−３４１３９４（光周波数コム発生器及びその製造方法）
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】Ｈ．Ｎｉｓｈｉｏｋａ， Ｗ．Ｏｄａｊｉｍａ， Ｋ．Ｕｅｄａ， ａｎｄ Ｈ．Ｔａｋｕｍａ， “Ｕｌｔｒａｂｒｏａｄｂａｎｄ ｆｌａｔ ｃｏｎｔｉｎｕｕｍ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｉｎ ｍｕｌｔｉｃｈａｎｎｅｌ ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｅｒａｗａｔｔ Ｔｉ：ｓａｐｐｈｉｒｅ ｌａｓｅｒ ｐｕｌｓｅｓ，” Ｏｐｔ． Ｌｅｔｔ．， ｖｏｌ． ２０， ｎｏ． ２４， ｐｐ． ２５０５_２５０７， １９９５．
【非特許文献２】Ｍ．Ｋｏｕｒｏｇｉ， Ｋ．Ｎａｋａｇａｗａ， ａｎｄ Ｍ．Ｏｈｔｓｕ，”Ｗｉｄｅ−ｓｐａｎ ｏｐｔｉｃａｌ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｃｏｍｂ ｇｅｎｅｒａｔｏｒ ｆｏｒ ａｃｃｕｒａｔｅ ｏｐｔｉｃａｌ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ，” ＩＥＥＥ Ｊ． Ｑｕａｎｔｕｍ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ．， ｖｏｌ． ２９， ｐｐ． ２６９３_２７０１， Ｏｃｔ． １９９３．
【非特許文献３】Ｙ．Ｔａｎａｋａ， Ｒ．Ｋｏｂｅ， Ｔ．Ｓｈｉｏｄａ， Ｈ．Ｔｓｕｄａ ａｎｄ Ｔ．Ｋｕｒｏｋａｗａ， “Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ １００−Ｇｂ／ｓ ｐａｃｋｅｔｓ ｈａｖｉｎｇ ８−Ｂｉｔ ｒｅｔｕｒｎ−ｔｏ−ｚｅｒｏ ｐａｔｔｅｒｎｓ ｕｓｉｎｇ ａｎ ｏｐｔｉｃａｌ ｐｕｌｓｅ ｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｒ ｗｉｔｈ ａ ｌｏｏｋｕｐ ｔａｂｌｅ ”ＩＥＥＥ Ｐｈｏｔｏｎ． Ｔｅｃｈｎｏｌ． Ｌｅｔｔ．， Ｖｏｌ． ２１， Ｎｏ．１， ｐｐ．３９−４１， ２００９．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
図７（Ａ）に示した技術は、前述したように、フェムト秒レーザ８１からの短光パルスＯＰを光ファイバ８３に伝搬させることにより、スーパーコンティニューム光（間隔が広い光周波数コムＳＣ）を、広帯域（帯域幅１０から１００ＴＨｚ以上）に発生することができる。
【００１１】
しかし、この技術では、（ａ）コム間隔が１００ＭＨｚ以下であり、しかも可変にすることができない、（ｂ）中心周波数や光スペクトル形状は、フェムト秒レーザと非線形ファイバの仕様で決まり変更が難しい、（ｃ）各コムの絶対周波数を制御する機構がないため絶対周波数確度は低い、（ｄ）フェムト秒レーザが極めて高価である、といった問題がある。このために、応用範囲が限られ、また低コスト化が困難、といった問題がある。
【００１２】
図８（Ａ）の技術は、前述したように、位相変調器による側帯波発生を利用するもので、単なる変調ではわずかな側帯波しか発生しないので、共振器中に位相変調器を設置することにより、発生した側帯波からさらに側帯波を生成するという増強効果によって光周波数コムを生成することができる。
【００１３】
しかしこの技術では、（ａ）コム間隔は光共振器の共振周波数の制限を受けるため周波数を可変にすることが困難である、（ｂ）コムの帯域は印加するＲＦ信号パワーで制限され、実際上３ＴＨｚ程度が限界であるといった問題がある。このため、応用範囲が狭いといった問題がある。
【００１４】
本発明は、図９に参照されるように、ＧＨｚオーダのコム間隔周波数をもつ広帯域（たとえば、１０〜１００ＴＨｚ）の光周波数コムを低コストで生成し、かつ周波数間隔とスペクトル形状を可変にでき、絶対周波数確度を高くすることができる光周波数コム発生装置および光周波数コム発生方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、以下を要旨とする。
（１） レーザと、
前記レーザの出射光を変調し、種コム光を生成する種コム発生部と、
前記種コム光から光パルスを生成する光パルス生成部と、
前記光パルス生成部から出射された光パルスを圧縮してよりパルス幅の短い短光パルスを生成するパルス圧縮部と、
前記パルス圧縮部から出射した短光パルスが入射しスーパコンティニューム光を生成する光ファイバと、
前記スーパコンティニューム光のスペクトルを測定する光スペクトラムアナライザと、
を備えた光周波数コム発生装置であって、
前記光スペクトラムアナライザの測定結果が、前記光パルス生成部にフィードバックされることを特徴とする光周波数コム発生装置。
（２）
【００１６】
前記パルス圧縮部がパルス圧縮用光ファイバであることを特徴とする（１）に記載の光周波数コム発生装置。
【００１７】
（３）
前記パルス圧縮部が光位相変調器であり、前記測定結果が、前記光パルス生成部および前記パルス圧縮部にフィードバックされることを特徴とする（１）に記載の光周波数コム発生装置。
（４）
【００１８】
光増幅器が、前記パルス圧縮部、前記光パルス生成部、前記種コム発生部、の後段の少なくとも一箇所に配置されることを特徴とする（１）から（３）の何れかに記載の光周波数コム発生装置。
【００１９】
（５）
前記種コム発生部は、一定周波数または可変周波数の正弦波信号により変調されることを特徴とする（１）から（４）の何れかに記載の種コム発生部。
【００２０】
（６）
レーザと、前記レーザの出射光を変調し、種コム光を生成する種コム発生部と、
前記種コム光から光パルスを生成する光パルス生成部と、
前記光パルス生成部から出射された光パルスを圧縮してよりパルス幅の短い短光パルスを生成するパルス圧縮部と、
前記パルス圧縮部から出射した短光パルスが入射しスーパコンティニューム光を生成する光ファイバと、
前記短光パルスを測定するパルス波形測定器と、
を備えた光周波数コム発生装置であって、
前記パルス波形測定器の測定結果が、前記光パルス生成部および前記パルス圧縮部にフィードバックされることを特徴とする光周波数コム発生装置。
【００２１】
（７）
光増幅器が、前記パルス圧縮部、前記光パルス生成部、前記種コム発生部、の後段の少なくとも一箇所に配置されることを特徴とする（６）に記載の光周波数コム発生装置。
【００２２】
（８）
前記種コム発生部は、一定周波数または可変周波数の正弦波信号により変調されることを特徴とする（６）または（７）に記載の種コム発生部。
【００２３】
（９）
レーザの出射光を変調することにより種コム光を生成し、
次いで、前記種コム光から光パルスを生成し、
さらに、前記光パルスを圧縮してよりパルス幅の短い短光パルスを生成し、
この後、前記短光パルスを光ファイバを通過させることでスーパコンティニューム光を生成する光周波数コム発生方法において、
前記スーパコンティニューム光のスペクトルを測定し、スペクトル測定結果をフィードバックして所望形状の前記スーパコンティニューム光を生成することを特徴とする光周波数コム発生装置。
【００２４】
（１０）
パルス圧縮用光ファイバにより前記パルス圧縮が行われることを特徴とする（９）に記載の光周波数コム発生方法。
【００２５】
（１１）
光位相変調器により前記パルス圧縮が行われる光周波数コム発生方法であって、前記スペクトル測定結果をフィードバックして所望形状の前記スーパコンティニューム光を生成することを特徴とする（９）に記載の光周波数コム発生方法。
【００２６】
（１２）
前記種コム光は、一定周波数または可変周波数の正弦波信号により変調されて生成されることを特徴とする（９）から（１１）の何れかに記載の光周波数コム発生方法。
【００２７】
（１３）
レーザの出射光を変調することにより種コム光を生成し、
次いで、前記種コム光から光パルスを生成し、
さらに、前記光パルスを位相変調してよりパルス幅の短い短光パルスを生成し、
この後、前記短光パルスを光ファイバを通過させることでスーパコンティニューム光を生成する光周波数コム発生方法において、
前記短光パルスを測定し、測定結果をフィードバックして所望形状の前記スーパコンティニューム光を生成することを特徴とする光周波数コム発生装置。
【００２８】
（１４）
前記種コム光は、一定周波数または可変周波数の正弦波信号により変調されて生成されることを特徴とする（１３）に記載の光周波数コム発生方法。
【発明の効果】
【００２９】
〔１〕 コムの周波数間隔はＧＨｚオーダでかつ可変にできる。
〔２〕 任意の中心光周波数に設定でき、かつ絶対周波数確度を高くできる。
〔３〕 広帯域で任意のスペクトル形状の光周波数コムを作ることができる。このため、きわめて広い応用（高精度分光、３次元計測、光通信など）がすべて可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】パルス圧縮部として光位相変調器を用いた本発明の光周波数コム発生装置の一実施形態を示す説明図である。
【図２】本発明において使用される種コム発生部の具体例を示す図であり、（Ａ）は１台の光変調器による構成例を、（Ｂ）はタンデムにつないだ２台の光変調器から構成した例を示す図である。
【図３】本発明において使用される光パルス生成部との一例を示す図である。
【図４】図１の各過程において、光スペクトルと時間波形がどのように変化していくかを模式的に示す図である。
【図５】パルス圧縮部がパルス圧縮用光ファイバである本発明の光周波数コム発生装置の実施形態を示す図である。
【図６】光ファイバから出力されるスーパコンティニューム光を測定せずに、パルス圧縮部から出力した短光パルスを測定してフィードバックする本発明の光周波数コム発生装置の実施形態を示す図である。
【図７】従来技術の説明図であり、（Ａ）はフェムト秒レーザからの光パルスを光増幅器を介して光ファイバに伝搬させて広帯域の光周波数コムを発生させる例を示す図、（Ｂ）は出射光（広帯域の光周波数コム）のスペクトルを示す図である。
【図８】従来技術の説明図であり、（Ａ）、共振型位相変調器９２を用いて共振器でサイドバンドを繰り返し生成することで半導体レーザからのレーザ光から帯域が狭い光周波数コムを生成する例を示す図、（Ｂ）は出射光（狭帯域の光周波数コム）のスペクトルを示す図である。
【図９】本発明で達成されるＧＨｚオーダのコム間隔周波数をもつ広帯域（たとえば、１０〜１００ＴＨｚ）な光周波数コムのスペクトルを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
図１により本発明の一実施形態を説明する。
図１において、光周波数コム発生装置１Ａは、レーザ１１と、種コム発生部１２と、光パルス生成部１３と、パルス圧縮部１４と、光増幅器１５と、光ファイバ１６と、光スペクトラムアナライザ１７とを備えている。
【００３２】
レーザ１１として、連続光を出力する半導体レーザ，ガスレーザ，固体レーザ等を用いることができる。たとえば、絶対的な周波数標準として利用されるアセチレンの吸収線に発振波長をロックしたレーザを用いることができる。最終的に発生する光周波数コムＳＣ（スーパコンティニューム光）は光源の周波数を基準にして、一定周波数間隔ごとに周波数成分を有するので、上記のレーザを用いることで、周波数の絶対確度の高い周波数コムを生成できる。あるいはまた、レーザ１１として、波長可変レーザをもちいて、最終的に発生する光周波数コムＳＣの中心波長を任意の波長に設定することもできる。
【００３３】
種コム発生部１２は、レーザ１１の出射光を変調し種コム光ＰＬを生成することができる。種コム発生部１２は、図２（Ａ）に示すように、１台の光変調器、または図２（Ｂ）に示すようにタンデムにつないだ第１変調器１２ａ，第２変調器１２ｂから構成できる。光変調器１２にはＲＦ信号発生器１２１が生成する、たとえばＧＨｚオーダ（図２（Ａ），（Ｂ）では１０ＧＨｚ）のＲＦ正弦波信号を印加する。
【００３４】
光パルス生成部１３は、種コム光ＰＬを入射し光パルスＯＰを生成する。光パルス生成部１３の一例を図３に示す。図３では光パルス生成部１３は、光回路１３１と電流制御器１３２と光サーキュレータ１３３とを備えている。
【００３５】
図３では、光回路１３１は、種コム光ＰＬの各周波数成分の光を異なるチャネル導波路Ｃへ分波するアレイ導波路格子（ＡＷＧ）１３１１とチャネルＣごとに設置された強度変調器１３１２・位相変調器１３１３が集積されている。この光回路１３については非特許文献３がある（非特許文献３）。
【００３６】
光信号の波形は、様々な周波数の成分の重ね合わせで構成されており、それぞれの位相が揃っていればパルスとなり、位相がバラバラだとパルスとならない。光パルス生成部１３は、種コム光ＰＬの各周波数成分の振幅と位相を個別に調整することで任意形状の光パルスＯＰを合成することができる。図４に各過程で光のスペクトルと時間波形がどのように変化していくかを模式的に示す。
【００３７】
パルス圧縮部１４は、光パルス生成部１３から出射されたパルス光のスペクトル帯域を拡げ、パルスの幅を圧縮して短光パルスＮＰを生成する。光パルスＯＰの圧縮には、図１では光位相変調器が用いられているが、後述するようにパルス圧縮用の光ファイバを用いることもできる。
【００３８】
パルス圧縮部１４として光位相変調器を用いる場合は、光パルスＯＰに位相変調をかけることによりスペクトル帯域を拡げ、光パルスＯＰの幅を圧縮することができる。このとき、光位相変調器には、ＲＦ信号発生器１４０からＲＦ正弦波信号を印加する。このＲＦ正弦波信号の周波数は、種コム発生部で変調器に印加するＲＦ正弦波信号と同一周波数にする。
【００３９】
パルス圧縮された短光パルスＮＰは、そのエネルギーが短いパルス幅に凝縮されるため、ピークパワーが高くなる。このピークパワーが高くなることにより、後述するように光ファイバ１６から出射される光周波数コムＳＣ（スーパコンティニューム光）は効率が高くなり広帯域になる。
【００４０】
光増幅器１５は、パルス圧縮された短光パルスを増幅し、さらにピークパワーを高くする。
【００４１】
光ファイバ１６は、増幅された短光パルスＮＰを伝搬させ、光周波数コムＳＣを生成する。すなわち、増幅された短光パルスＮＰが光ファイバ内を入射、伝搬する間に光非線形効果によって広帯域の光周波数コムＳＣが生成する。
【００４２】
光周波数コム発生装置１の作用、および本発明の光周波数コム発生方法、すなわち、光周波数コムＳＣのスペクトル帯域やスペクトル形状の制御について説明する。
【００４３】
所望のスペクトル帯域やスペクトル形状をもつ光周波数コムＳＣを得るために、図３に参照される光パルス生成部１３の強度変調器１３１２と位相変調器１３２３に印加する信号を最適に制御する必要がある。
【００４４】
また、パルス圧縮部１４に光位相変調器を用いる場合は、パルス圧縮部１４の光位相変調器に印加するＲＦ正弦波信号の電圧を最適に制御する必要がある。そこで、最適に制御するために、図１に示したように、光スペクトラムアナライザ１７により、光周波数コムＳＣのスペクトルを観測して、目標とするスペクトル波形との差を誤差信号として、光パルス生成部１３およびパルス圧縮部１４へフィードバックすることにより、自動的に目標とするスペクトル波形に近いスペクトルをもつＳＣ光を生成する。この制御のアルゴリスムとしては、例えば遺伝的アルゴリスムを使うことができる。
【００４５】
図５は、パルス圧縮部１４がパルス圧縮用光ファイバ（符号１４１で示す）である光周波数コム発生装置１Ｂを示している。図５では、光ファイバ１４１の前段にも光増幅器（符号１５１で示す）が追加されている。光周波数コム発生装置１Ｂでは、パルス圧縮部１４として光ファイバ１４１を用いる場合は、光パルス生成部１３から出射されたパルス光は光ファイバ１４１を伝搬し、この伝搬中に、光ファイバ１４１の光非線形効果（特に光カー効果）によりパルスのスペクトルが広がり、パルス幅が圧縮される。
【００４６】
図６は、光ファイバの出力（光周波数コムＳＣ）を測定せずに、パルス圧縮部から出力した短光パルスＮＰを測定する光周波数コム発生装置１Ｃを示している。光周波数コム発生装置１Ｃは、図１の光周波数コム発生装置１Ａにおいて、光スペクトラムアナライザ１７を取り除き、パルス圧縮部１４の出射側にパルス波形測定器１８を設けた構成とされている。
パルス波形測定器１８は、短光パルスＮＰの特性を測定して、測定結果を光パルス生成器１３およびパルス圧縮部１４にフィードバックする。パルス波形測定器１８により、パルス圧縮部１４から出力した短光パルスＮＰの時間波形を観測して、目標とする短光パルスＮＰの時間波形との差を誤差信号として、光パルス生成部１３およびパルス圧縮部１４へフィードバックすることにより、自動的に広帯域なスペクトルをもつ光周波数コムＳＣを生成する。
【符号の説明】
【００４７】
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ 光周波数コム発生装置
１１ レーザ
１２ 種コム発生部
１２ａ 第１変調器
１２ｂ 第２変調器
１３ 光パルス生成部
１４ パルス圧縮部
１５ 光増幅器
１６ 光ファイバ
１７ 光スペクトラムアナライザ
１８ パルス波形測定器
１３１ 光回路
１３２ 電流制御回路
１３３ サーキュレータ
１３１１ アレイ導波路格子（ＡＷＧ）
１３１２ 強度変調器
１３１３ 位相変調器
１４０ ＲＦ信号発生器
１４１ パルス圧縮用光ファイバ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コム間隔（たとえば、ＧＨｚオーダ）とスペクトル形状を可変にすることもできる、広帯域な光周波数コムを発生できる光周波数コム発生装置および光周波数コム発生方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光周波数コム発生装置として、従来、図７（Ａ）に示すようにフェムト秒レーザ８１からの光パルスＯＰを、光増幅器８２を介して光ファイバ（たとえば、フォトニック結晶ファイバ）８３に伝搬させて、広帯域の光周波数コム（スーパーコンティニューム光）ＳＣを発生させる技術が知られている（特許文献１，特許文献２，非特許文献１参照）。
【０００３】
この技術は、図７（Ｂ）に示すように、非常に広帯域（たとえば、１０〜５０ＴＨｚ）な光周波数コムＳＣを生成することが可能であるが、光パルスＯＰのピーク強度が帯域幅を決定する主要因であるため、繰り返し周波数を低く抑えて（たとえば１００ＭＨｚ以下）、高ピークパワーのパルスを光ファイバ８３に入射している。
【０００４】
光周波数コムＳＣのコム間隔は、上記の繰り返し周波数で決まるため、通常、１００ＭＨｚ程度以下である。また、光周波数コムＳＣの中心周波数はレーザの仕様で決まるため、変更が難しい。さらに、光スペクトル形状は、光パルスＯＰの形状と光ファイバの特性により決まる。
【０００５】
したがって、光周波数コムＳＣのコム間隔や中心周波数は調整することが困難であるため、スペクトル形状は使用するレーザとファイバで決定され、また各コムの絶対周波数を制御する機構がないため、絶対周波数確度は低い。
【０００６】
また、光周波数コム発生装置として、従来、図８（Ａ）に示すように、位相変調器を光共振器（鏡Ｍ１，Ｍ２により模式的に示す）内に設置した構造からなる共振型位相変調器９２を用いる技術が知られている。
この方法では共振器でサイドバンドを繰り返し生成することで、半導体レーザ９１からのレーザ光から帯域が、たとえば３ＴＨｚ程度の光周波数コムを生成する（特許文献３，特許文献４，特許文献５，特許文献６，非特許文献２参照）。
【０００７】
この技術では、光周波数コムＳＣの特性（図８（Ｂ）参照）は、共振型位相変調器９２の変調周波数で決まる。変調信号として、ＲＦ信号発生器９２１が生成する、たとえば１０ＧＨｚ程度のＲＦ信号を利用することで、間隔が広い光周波数コムＳＣを生成することも可能である。しかし、コム間隔周波数は光が共振器を一周（往復）する時間で決まる基本共振周波数か、その整数倍に固定される。この技術による光スペクトル形状は、光強度は、中心周波数から低周波数側および高周波数側に離れるにつれて、エクスポネンシャルに低下する形状となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】ＰＣＴ／ＪＰ２００２／０００５７９（広帯域光スペクトル生成装置およびパルス光生成装置）
【特許文献２】特開２００７−２７９７０４（光ファイバおよび広帯域光源）
【特許文献３】特開平７−５８３８６（光周波数コム発生器）
【特許文献４】特開平９−２５８２８６（光周波数コム発生装置）
【特許文献５】特開平１０−６５２４５（光周波数コム発生器）
【特許文献６】特開２００２−３４１３９４（光周波数コム発生器及びその製造方法）
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】Ｈ．Ｎｉｓｈｉｏｋａ， Ｗ．Ｏｄａｊｉｍａ， Ｋ．Ｕｅｄａ， ａｎｄ Ｈ．Ｔａｋｕｍａ， “Ｕｌｔｒａｂｒｏａｄｂａｎｄ ｆｌａｔ ｃｏｎｔｉｎｕｕｍ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｉｎ ｍｕｌｔｉｃｈａｎｎｅｌ ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｅｒａｗａｔｔ Ｔｉ：ｓａｐｐｈｉｒｅ ｌａｓｅｒ ｐｕｌｓｅｓ，” Ｏｐｔ． Ｌｅｔｔ．， ｖｏｌ． ２０， ｎｏ． ２４， ｐｐ． ２５０５_２５０７， １９９５．
【非特許文献２】Ｍ．Ｋｏｕｒｏｇｉ， Ｋ．Ｎａｋａｇａｗａ， ａｎｄ Ｍ．Ｏｈｔｓｕ，”Ｗｉｄｅ−ｓｐａｎ ｏｐｔｉｃａｌ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｃｏｍｂ ｇｅｎｅｒａｔｏｒ ｆｏｒ ａｃｃｕｒａｔｅ ｏｐｔｉｃａｌ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ，” ＩＥＥＥ Ｊ． Ｑｕａｎｔｕｍ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ．， ｖｏｌ． ２９， ｐｐ． ２６９３_２７０１， Ｏｃｔ． １９９３．
【非特許文献３】Ｙ．Ｔａｎａｋａ， Ｒ．Ｋｏｂｅ， Ｔ．Ｓｈｉｏｄａ， Ｈ．Ｔｓｕｄａ ａｎｄ Ｔ．Ｋｕｒｏｋａｗａ， “Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ １００−Ｇｂ／ｓ ｐａｃｋｅｔｓ ｈａｖｉｎｇ ８−Ｂｉｔ ｒｅｔｕｒｎ−ｔｏ−ｚｅｒｏ ｐａｔｔｅｒｎｓ ｕｓｉｎｇ ａｎ ｏｐｔｉｃａｌ ｐｕｌｓｅ ｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｒ ｗｉｔｈ ａ ｌｏｏｋｕｐ ｔａｂｌｅ ”ＩＥＥＥ Ｐｈｏｔｏｎ． Ｔｅｃｈｎｏｌ． Ｌｅｔｔ．， Ｖｏｌ． ２１， Ｎｏ．１， ｐｐ．３９−４１， ２００９．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
図７（Ａ）に示した技術は、前述したように、フェムト秒レーザ８１からの短光パルスＯＰを光ファイバ８３に伝搬させることにより、スーパーコンティニューム光（間隔が広い光周波数コムＳＣ）を、広帯域（帯域幅１０から１００ＴＨｚ以上）に発生することができる。
【００１１】
しかし、この技術では、（ａ）コム間隔が１００ＭＨｚ以下であり、しかも可変にすることができない、（ｂ）中心周波数や光スペクトル形状は、フェムト秒レーザと非線形ファイバの仕様で決まり変更が難しい、（ｃ）各コムの絶対周波数を制御する機構がないため絶対周波数確度は低い、（ｄ）フェムト秒レーザが極めて高価である、といった問題がある。このために、応用範囲が限られ、また低コスト化が困難、といった問題がある。
【００１２】
図８（Ａ）の技術は、前述したように、位相変調器による側帯波発生を利用するもので、単なる変調ではわずかな側帯波しか発生しないので、共振器中に位相変調器を設置することにより、発生した側帯波からさらに側帯波を生成するという増強効果によって光周波数コムを生成することができる。
【００１３】
しかしこの技術では、（ａ）コム間隔は光共振器の共振周波数の制限を受けるため周波数を可変にすることが困難である、（ｂ）コムの帯域は印加するＲＦ信号パワーで制限され、実際上３ＴＨｚ程度が限界であるといった問題がある。このため、応用範囲が狭いといった問題がある。
【００１４】
本発明は、図９に参照されるように、ＧＨｚオーダのコム間隔周波数をもつ広帯域（たとえば、１０〜１００ＴＨｚ）の光周波数コムを低コストで生成し、かつ周波数間隔とスペクトル形状を可変にでき、絶対周波数確度を高くすることができる光周波数コム発生装置および光周波数コム発生方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、以下を要旨とする。
（１） レーザと、
前記レーザの出射光を変調し、種コム光を生成する種コム発生部と、
前記種コム光から光パルスを生成する光パルス生成部と、
前記光パルス生成部から出射された光パルスを圧縮してよりパルス幅の短い短光パルスを生成するパルス圧縮部と、
前記パルス圧縮部から出射した短光パルスが入射しスーパコンティニューム光を生成する光ファイバと、
前記スーパコンティニューム光のスペクトルを測定する光スペクトラムアナライザと、
を備えた光周波数コム発生装置であって、
前記光スペクトラムアナライザの測定結果が、前記光パルス生成部にフィードバックされることを特徴とする光周波数コム発生装置。
（２）
【００１６】
前記パルス圧縮部がパルス圧縮用光ファイバであることを特徴とする（１）に記載の光周波数コム発生装置。
【００１７】
（３）
前記パルス圧縮部が光位相変調器であり、前記測定結果が、前記光パルス生成部および前記パルス圧縮部にフィードバックされることを特徴とする（１）に記載の光周波数コム発生装置。
（４）
【００１８】
光増幅器が、前記パルス圧縮部、前記光パルス生成部、前記種コム発生部、の後段の少なくとも一箇所に配置されることを特徴とする（１）から（３）の何れかに記載の光周波数コム発生装置。
【００１９】
（５）
前記種コム発生部は、一定周波数または可変周波数の正弦波信号により変調されることを特徴とする（１）から（４）の何れかに記載の種コム発生部。
【００２０】
（６）
レーザと、前記レーザの出射光を変調し、種コム光を生成する種コム発生部と、
前記種コム光から光パルスを生成する光パルス生成部と、
前記光パルス生成部から出射された光パルスを圧縮してよりパルス幅の短い短光パルスを生成するパルス圧縮部と、
前記パルス圧縮部から出射した短光パルスが入射しスーパコンティニューム光を生成する光ファイバと、
前記短光パルスを測定するパルス波形測定器と、
を備えた光周波数コム発生装置であって、
前記パルス波形測定器の測定結果が、前記光パルス生成部および前記パルス圧縮部にフィードバックされることを特徴とする光周波数コム発生装置。
【００２１】
（７）
光増幅器が、前記パルス圧縮部、前記光パルス生成部、前記種コム発生部、の後段の少なくとも一箇所に配置されることを特徴とする（６）に記載の光周波数コム発生装置。
【００２２】
（８）
前記種コム発生部は、一定周波数または可変周波数の正弦波信号により変調されることを特徴とする（６）または（７）に記載の種コム発生部。
【００２３】
（９）
レーザの出射光を変調することにより種コム光を生成し、
次いで、前記種コム光から光パルスを生成し、
さらに、前記光パルスを圧縮してよりパルス幅の短い短光パルスを生成し、
この後、前記短光パルスを光ファイバを通過させることでスーパコンティニューム光を生成する光周波数コム発生方法において、
前記スーパコンティニューム光のスペクトルを測定し、スペクトル測定結果をフィードバックして所望形状の前記スーパコンティニューム光を生成することを特徴とする光周波数コム発生装置。
【００２４】
（１０）
パルス圧縮用光ファイバにより前記パルス圧縮が行われることを特徴とする（９）に記載の光周波数コム発生方法。
【００２５】
（１１）
光位相変調器により前記パルス圧縮が行われる光周波数コム発生方法であって、前記スペクトル測定結果をフィードバックして所望形状の前記スーパコンティニューム光を生成することを特徴とする（９）に記載の光周波数コム発生方法。
【００２６】
（１２）
前記種コム光は、一定周波数または可変周波数の正弦波信号により変調されて生成されることを特徴とする（９）から（１１）の何れかに記載の光周波数コム発生方法。
【００２７】
（１３）
レーザの出射光を変調することにより種コム光を生成し、
次いで、前記種コム光から光パルスを生成し、
さらに、前記光パルスを位相変調してよりパルス幅の短い短光パルスを生成し、
この後、前記短光パルスを光ファイバを通過させることでスーパコンティニューム光を生成する光周波数コム発生方法において、
前記短光パルスを測定し、測定結果をフィードバックして所望形状の前記スーパコンティニューム光を生成することを特徴とする光周波数コム発生装置。
【００２８】
（１４）
前記種コム光は、一定周波数または可変周波数の正弦波信号により変調されて生成されることを特徴とする（１３）に記載の光周波数コム発生方法。
【発明の効果】
【００２９】
〔１〕 コムの周波数間隔はＧＨｚオーダでかつ可変にできる。
〔２〕 任意の中心光周波数に設定でき、かつ絶対周波数確度を高くできる。
〔３〕 広帯域で任意のスペクトル形状の光周波数コムを作ることができる。このため、きわめて広い応用（高精度分光、３次元計測、光通信など）がすべて可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】パルス圧縮部として光位相変調器を用いた本発明の光周波数コム発生装置の一実施形態を示す説明図である。
【図２】本発明において使用される種コム発生部の具体例を示す図であり、（Ａ）は１台の光変調器による構成例を、（Ｂ）はタンデムにつないだ２台の光変調器から構成した例を示す図である。
【図３】本発明において使用される光パルス生成部との一例を示す図である。
【図４】図１の各過程において、光スペクトルと時間波形がどのように変化していくかを模式的に示す図である。
【図５】パルス圧縮部がパルス圧縮用光ファイバである本発明の光周波数コム発生装置の実施形態を示す図である。
【図６】光ファイバから出力されるスーパコンティニューム光を測定せずに、パルス圧縮部から出力した短光パルスを測定してフィードバックする本発明の光周波数コム発生装置の実施形態を示す図である。
【図７】従来技術の説明図であり、（Ａ）はフェムト秒レーザからの光パルスを光増幅器を介して光ファイバに伝搬させて広帯域の光周波数コムを発生させる例を示す図、（Ｂ）は出射光（広帯域の光周波数コム）のスペクトルを示す図である。
【図８】従来技術の説明図であり、（Ａ）、共振型位相変調器９２を用いて共振器でサイドバンドを繰り返し生成することで半導体レーザからのレーザ光から帯域が狭い光周波数コムを生成する例を示す図、（Ｂ）は出射光（狭帯域の光周波数コム）のスペクトルを示す図である。
【図９】本発明で達成されるＧＨｚオーダのコム間隔周波数をもつ広帯域（たとえば、１０〜１００ＴＨｚ）な光周波数コムのスペクトルを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
図１により本発明の一実施形態を説明する。
図１において、光周波数コム発生装置１Ａは、レーザ１１と、種コム発生部１２と、光パルス生成部１３と、パルス圧縮部１４と、光増幅器１５と、光ファイバ１６と、光スペクトラムアナライザ１７とを備えている。
【００３２】
レーザ１１として、連続光を出力する半導体レーザ，ガスレーザ，固体レーザ等を用いることができる。たとえば、絶対的な周波数標準として利用されるアセチレンの吸収線に発振波長をロックしたレーザを用いることができる。最終的に発生する光周波数コムＳＣ（スーパコンティニューム光）は光源の周波数を基準にして、一定周波数間隔ごとに周波数成分を有するので、上記のレーザを用いることで、周波数の絶対確度の高い周波数コムを生成できる。あるいはまた、レーザ１１として、波長可変レーザをもちいて、最終的に発生する光周波数コムＳＣの中心波長を任意の波長に設定することもできる。
【００３３】
種コム発生部１２は、レーザ１１の出射光を変調し種コム光ＰＬを生成することができる。種コム発生部１２は、図２（Ａ）に示すように、１台の光変調器、または図２（Ｂ）に示すようにタンデムにつないだ第１変調器１２ａ，第２変調器１２ｂから構成できる。光変調器１２にはＲＦ信号発生器１２１が生成する、たとえばＧＨｚオーダ（図２（Ａ），（Ｂ）では１０ＧＨｚ）のＲＦ正弦波信号を印加する。
【００３４】
光パルス生成部１３は、種コム光ＰＬを入射し光パルスＯＰを生成する。光パルス生成部１３の一例を図３に示す。図３では光パルス生成部１３は、光回路１３１と電流制御器１３２と光サーキュレータ１３３とを備えている。
【００３５】
図３では、光回路１３１は、種コム光ＰＬの各周波数成分の光を異なるチャネル導波路Ｃへ分波するアレイ導波路格子（ＡＷＧ）１３１１とチャネルＣごとに設置された強度変調器１３１２・位相変調器１３１３が集積されている。この光回路１３については非特許文献３がある（非特許文献３）。
【００３６】
光信号の波形は、様々な周波数の成分の重ね合わせで構成されており、それぞれの位相が揃っていればパルスとなり、位相がバラバラだとパルスとならない。光パルス生成部１３は、種コム光ＰＬの各周波数成分の振幅と位相を個別に調整することで任意形状の光パルスＯＰを合成することができる。図４に各過程で光のスペクトルと時間波形がどのように変化していくかを模式的に示す。
【００３７】
パルス圧縮部１４は、光パルス生成部１３から出射されたパルス光のスペクトル帯域を拡げ、パルスの幅を圧縮して短光パルスＮＰを生成する。光パルスＯＰの圧縮には、図１では光位相変調器が用いられているが、後述するようにパルス圧縮用の光ファイバを用いることもできる。
【００３８】
パルス圧縮部１４として光位相変調器を用いる場合は、光パルスＯＰに位相変調をかけることによりスペクトル帯域を拡げ、光パルスＯＰの幅を圧縮することができる。このとき、光位相変調器には、ＲＦ信号発生器１４０からＲＦ正弦波信号を印加する。このＲＦ正弦波信号の周波数は、種コム発生部で変調器に印加するＲＦ正弦波信号と同一周波数にする。
【００３９】
パルス圧縮された短光パルスＮＰは、そのエネルギーが短いパルス幅に凝縮されるため、ピークパワーが高くなる。このピークパワーが高くなることにより、後述するように光ファイバ１６から出射される光周波数コムＳＣ（スーパコンティニューム光）は効率が高くなり広帯域になる。
【００４０】
光増幅器１５は、パルス圧縮された短光パルスを増幅し、さらにピークパワーを高くする。
【００４１】
光ファイバ１６は、増幅された短光パルスＮＰを伝搬させ、光周波数コムＳＣを生成する。すなわち、増幅された短光パルスＮＰが光ファイバ内を入射、伝搬する間に光非線形効果によって広帯域の光周波数コムＳＣが生成する。
【００４２】
光周波数コム発生装置１の作用、および本発明の光周波数コム発生方法、すなわち、光周波数コムＳＣのスペクトル帯域やスペクトル形状の制御について説明する。
【００４３】
所望のスペクトル帯域やスペクトル形状をもつ光周波数コムＳＣを得るために、図３に参照される光パルス生成部１３の強度変調器１３１２と位相変調器１３２３に印加する信号を最適に制御する必要がある。
【００４４】
また、パルス圧縮部１４に光位相変調器を用いる場合は、パルス圧縮部１４の光位相変調器に印加するＲＦ正弦波信号の電圧を最適に制御する必要がある。そこで、最適に制御するために、図１に示したように、光スペクトラムアナライザ１７により、光周波数コムＳＣのスペクトルを観測して、目標とするスペクトル波形との差を誤差信号として、光パルス生成部１３およびパルス圧縮部１４へフィードバックすることにより、自動的に目標とするスペクトル波形に近いスペクトルをもつＳＣ光を生成する。この制御のアルゴリスムとしては、例えば遺伝的アルゴリスムを使うことができる。
【００４５】
図５は、パルス圧縮部１４がパルス圧縮用光ファイバ（符号１４１で示す）である光周波数コム発生装置１Ｂを示している。図５では、光ファイバ１４１の前段にも光増幅器（符号１５１で示す）が追加されている。光周波数コム発生装置１Ｂでは、パルス圧縮部１４として光ファイバ１４１を用いる場合は、光パルス生成部１３から出射されたパルス光は光ファイバ１４１を伝搬し、この伝搬中に、光ファイバ１４１の光非線形効果（特に光カー効果）によりパルスのスペクトルが広がり、パルス幅が圧縮される。
【００４６】
図６は、光ファイバの出力（光周波数コムＳＣ）を測定せずに、パルス圧縮部から出力した短光パルスＮＰを測定する光周波数コム発生装置１Ｃを示している。光周波数コム発生装置１Ｃは、図１の光周波数コム発生装置１Ａにおいて、光スペクトラムアナライザ１７を取り除き、パルス圧縮部１４の出射側にパルス波形測定器１８を設けた構成とされている。
パルス波形測定器１８は、短光パルスＮＰの特性を測定して、測定結果を光パルス生成器１３およびパルス圧縮部１４にフィードバックする。パルス波形測定器１８により、パルス圧縮部１４から出力した短光パルスＮＰの時間波形を観測して、目標とする短光パルスＮＰの時間波形との差を誤差信号として、光パルス生成部１３およびパルス圧縮部１４へフィードバックすることにより、自動的に広帯域なスペクトルをもつ光周波数コムＳＣを生成する。
【符号の説明】
【００４７】
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ 光周波数コム発生装置
１１ レーザ
１２ 種コム発生部
１２ａ 第１変調器
１２ｂ 第２変調器
１３ 光パルス生成部
１４ パルス圧縮部
１５ 光増幅器
１６ 光ファイバ
１７ 光スペクトラムアナライザ
１８ パルス波形測定器
１３１ 光回路
１３２ 電流制御回路
１３３ サーキュレータ
１３１１ アレイ導波路格子（ＡＷＧ）
１３１２ 強度変調器
１３１３ 位相変調器
１４０ ＲＦ信号発生器
１４１ パルス圧縮用光ファイバ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザと、
前記レーザの出射光を変調し、種コム光を生成する種コム発生部と、
前記種コム光から光パルスを生成する光パルス生成部と、
前記光パルス生成部から出射された光パルスを圧縮してよりパルス幅の短い短光パルスを生成するパルス圧縮部と、
前記パルス圧縮部から出射した短光パルスが入射しスーパコンティニューム光を生成する光ファイバと、
前記スーパコンティニューム光のスペクトルを測定する光スペクトラムアナライザと、
を備えた光周波数コム発生装置であって、
前記光スペクトラムアナライザの測定結果が、前記光パルス生成部にフィードバックされることを特徴とする光周波数コム発生装置。
【請求項２】
前記パルス圧縮部がパルス圧縮用光ファイバであることを特徴とする請求項１に記載の光周波数コム発生装置。
【請求項３】
前記パルス圧縮部が光位相変調器であり、前記測定結果が、前記光パルス生成部および前記パルス圧縮部にフィードバックされることを特徴とする請求項１に記載の光周波数コム発生装置。
【請求項４】
光増幅器が、前記パルス圧縮部、前記光パルス生成部、前記種コム発生部、の後段の少なくとも一箇所に配置されることを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の光周波数コム発生装置。
【請求項５】
前記種コム発生部は、一定周波数または可変周波数の正弦波信号により変調されることを特徴とする請求項１から４の何れかに記載の種コム発生部。
【請求項６】
レーザと、前記レーザの出射光を変調し、種コム光を生成する種コム発生部と、
前記種コム光から光パルスを生成する光パルス生成部と、
前記光パルス生成部から出射された光パルスを圧縮してよりパルス幅の短い短光パルスを生成するパルス圧縮部と、
前記パルス圧縮部から出射した短光パルスが入射しスーパコンティニューム光を生成する光ファイバと、
前記短光パルスを測定するパルス波形測定器と、
を備えた光周波数コム発生装置であって、
前記パルス波形測定器の測定結果が、前記光パルス生成部および前記パルス圧縮部にフィードバックされることを特徴とする光周波数コム発生装置。
【請求項７】
光増幅器が、前記パルス圧縮部、前記光パルス生成部、前記種コム発生部、の後段の少なくとも一箇所に配置されることを特徴とする請求項６に記載の光周波数コム発生装置。
【請求項８】
前記種コム発生部は、一定周波数または可変周波数の正弦波信号により変調されることを特徴とする請求項６または７に記載の種コム発生部。
【請求項９】
レーザの出射光を変調することにより種コム光を生成し、
次いで、前記種コム光から光パルスを生成し、
さらに、前記光パルスを圧縮してよりパルス幅の短い短光パルスを生成し、
この後、前記短光パルスを光ファイバを通過させることでスーパコンティニューム光を生成する光周波数コム発生方法において、
前記スーパコンティニューム光のスペクトルを測定し、スペクトル測定結果をフィードバックして所望形状の前記スーパコンティニューム光を生成することを特徴とする光周波数コム発生装置。
【請求項１０】
パルス圧縮用光ファイバにより前記パルス圧縮が行われることを特徴とする請求項９に記載の光周波数コム発生方法。
【請求項１１】
光位相変調器により前記パルス圧縮が行われる光周波数コム発生方法であって、前記スペクトル測定結果をフィードバックして所望形状の前記スーパコンティニューム光を生成することを特徴とする請求項９に記載の光周波数コム発生方法。
【請求項１２】
前記種コム光は、一定周波数または可変周波数の正弦波信号により変調されて生成されることを特徴とする請求項９から１１の何れかに記載の光周波数コム発生方法。
【請求項１３】
レーザの出射光を変調することにより種コム光を生成し、
次いで、前記種コム光から光パルスを生成し、
さらに、前記光パルスを位相変調してよりパルス幅の短い短光パルスを生成し、
この後、前記短光パルスを光ファイバを通過させることでスーパコンティニューム光を生成する光周波数コム発生方法において、
前記短光パルスを測定し、測定結果をフィードバックして所望形状の前記スーパコンティニューム光を生成することを特徴とする光周波数コム発生装置。
【請求項１４】
前記種コム光は、一定周波数または可変周波数の正弦波信号により変調されて生成されることを特徴とする請求項１３に記載の光周波数コム発生方法。
【請求項１】
レーザと、
前記レーザの出射光を変調し、種コム光を生成する種コム発生部と、
前記種コム光から光パルスを生成する光パルス生成部と、
前記光パルス生成部から出射された光パルスを圧縮してよりパルス幅の短い短光パルスを生成するパルス圧縮部と、
前記パルス圧縮部から出射した短光パルスが入射しスーパコンティニューム光を生成する光ファイバと、
前記スーパコンティニューム光のスペクトルを測定する光スペクトラムアナライザと、
を備えた光周波数コム発生装置であって、
前記光スペクトラムアナライザの測定結果が、前記光パルス生成部にフィードバックされることを特徴とする光周波数コム発生装置。
【請求項２】
前記パルス圧縮部がパルス圧縮用光ファイバであることを特徴とする請求項１に記載の光周波数コム発生装置。
【請求項３】
前記パルス圧縮部が光位相変調器であり、前記測定結果が、前記光パルス生成部および前記パルス圧縮部にフィードバックされることを特徴とする請求項１に記載の光周波数コム発生装置。
【請求項４】
光増幅器が、前記パルス圧縮部、前記光パルス生成部、前記種コム発生部、の後段の少なくとも一箇所に配置されることを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の光周波数コム発生装置。
【請求項５】
前記種コム発生部は、一定周波数または可変周波数の正弦波信号により変調されることを特徴とする請求項１から４の何れかに記載の種コム発生部。
【請求項６】
レーザと、前記レーザの出射光を変調し、種コム光を生成する種コム発生部と、
前記種コム光から光パルスを生成する光パルス生成部と、
前記光パルス生成部から出射された光パルスを圧縮してよりパルス幅の短い短光パルスを生成するパルス圧縮部と、
前記パルス圧縮部から出射した短光パルスが入射しスーパコンティニューム光を生成する光ファイバと、
前記短光パルスを測定するパルス波形測定器と、
を備えた光周波数コム発生装置であって、
前記パルス波形測定器の測定結果が、前記光パルス生成部および前記パルス圧縮部にフィードバックされることを特徴とする光周波数コム発生装置。
【請求項７】
光増幅器が、前記パルス圧縮部、前記光パルス生成部、前記種コム発生部、の後段の少なくとも一箇所に配置されることを特徴とする請求項６に記載の光周波数コム発生装置。
【請求項８】
前記種コム発生部は、一定周波数または可変周波数の正弦波信号により変調されることを特徴とする請求項６または７に記載の種コム発生部。
【請求項９】
レーザの出射光を変調することにより種コム光を生成し、
次いで、前記種コム光から光パルスを生成し、
さらに、前記光パルスを圧縮してよりパルス幅の短い短光パルスを生成し、
この後、前記短光パルスを光ファイバを通過させることでスーパコンティニューム光を生成する光周波数コム発生方法において、
前記スーパコンティニューム光のスペクトルを測定し、スペクトル測定結果をフィードバックして所望形状の前記スーパコンティニューム光を生成することを特徴とする光周波数コム発生装置。
【請求項１０】
パルス圧縮用光ファイバにより前記パルス圧縮が行われることを特徴とする請求項９に記載の光周波数コム発生方法。
【請求項１１】
光位相変調器により前記パルス圧縮が行われる光周波数コム発生方法であって、前記スペクトル測定結果をフィードバックして所望形状の前記スーパコンティニューム光を生成することを特徴とする請求項９に記載の光周波数コム発生方法。
【請求項１２】
前記種コム光は、一定周波数または可変周波数の正弦波信号により変調されて生成されることを特徴とする請求項９から１１の何れかに記載の光周波数コム発生方法。
【請求項１３】
レーザの出射光を変調することにより種コム光を生成し、
次いで、前記種コム光から光パルスを生成し、
さらに、前記光パルスを位相変調してよりパルス幅の短い短光パルスを生成し、
この後、前記短光パルスを光ファイバを通過させることでスーパコンティニューム光を生成する光周波数コム発生方法において、
前記短光パルスを測定し、測定結果をフィードバックして所望形状の前記スーパコンティニューム光を生成することを特徴とする光周波数コム発生装置。
【請求項１４】
前記種コム光は、一定周波数または可変周波数の正弦波信号により変調されて生成されることを特徴とする請求項１３に記載の光周波数コム発生方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１０−２１７３６５（Ｐ２０１０−２１７３６５Ａ）
【公開日】平成２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−６２５７５（Ｐ２００９−６２５７５）
【出願日】平成２１年３月１６日（２００９．３．１６）
【出願人】（５０４１３２８８１）国立大学法人東京農工大学 (595)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月１６日（２００９．３．１６）
【出願人】（５０４１３２８８１）国立大学法人東京農工大学 (595)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]