2019 Fiscal Year Annual Research Report
Development of techniques for stabilization of THz sources using optical combs
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17K05092
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| Research Institution | National Institute of Information and Communications Technology |
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Principal Investigator |
諸橋 功 国立研究開発法人情報通信研究機構, 未来ICT研究所フロンティア創造総合研究室, 主任研究員 (40470059)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | テラヘルツ / 光コム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題では、電気光学サンプリング（ＥＯＳ）法を用いたテラヘルツ信号源の周波数安定化を目的として実施している。本年度は、テラヘルツ波プローブを用いた連続波テラヘルツ信号の検出に関する実験を行い、１００ＧＨｚおよび６００ＧＨｚ帯信号の検出に成功した。
本実証実験では、テラヘルツ計測システムの小型化を目指しており、ＥＯ効果に基づくテラヘルツ波プローブを用いて実施した。本実験で用いたテラヘルツ波プローブは光ファイバーの先端にＥＯ結晶（ＺｎＴｅ）が貼付けられた構造を持つ。プローブ光は光ファイバーを介して入射され、テラヘルツ波はＥＯ結晶の表面側から直接照射される。ＥＯ結晶でテラヘルツ波により変調されたプローブ光は、ＥＯ結晶表面に形成された高反射膜で反射されて光ファイバーに戻り、光検出システムに導波される。
本プローブを用いたテラヘルツ波検出実験では、１００ＧＨｚ帯Ｇｕｎｎ発振器および６００ＧＨｚ帯逓倍器（Ｇｕｎｎ発振器に接続）を用いて行った。Ｇｕｎｎ発振器を周波数ミキサーと位相同期回路を用いて周波数安定化することにより、１００ＧＨｚ帯、６００ＧＨｚ帯共に周波数安定化されたテラヘルツ波が発生された。光コム発生には変調器型光コム発生器と非線形ファイバーの組合せを用い、１ＴＨｚ超の帯域を持つ光コムを発生させた。テラヘルツ信号源をテラヘルツ波プローブの前方に配置してテラヘルツ波を照射したところ、連続波テラヘルツ信号の検出に成功した。観測されたテラヘルツ信号のスペクトルは、１Ｈｚ程度の線幅を持っており、信号対雑音比（ＳＮＲ）は、１００ＧＨｚ帯で３０ｄＢ程度、６００ＧＨｚ帯で２０ｄＢ程度（分解能帯域幅：１０Ｈｚ、ビデオ帯域幅：１Ｈｚ）であった。これにより、本テラヘルツ波プローブと変調器型光コム発生器を用いることにより、高い精度でテラヘルツ波の周波数を計測できることが示された。
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