高安定光共振器による光周波数コムの絶対線幅狭窄化

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23560048
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 応用光学・量子光工学
• 研究機関: 独立行政法人産業技術総合研究所
• 研究代表者: 稲場 肇 独立行政法人産業技術総合研究所, 計測標準研究部門, 主任研究員 (70356492)
• 研究分担者: 保坂 一元 独立行政法人産業技術総合研究所, 計測標準研究部門, 主任研究員 (50462859)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• キーワード: 量子エレクトロニクス

研究概要

高速に制御可能な光コムを用いて、レーザーのスペクトル線幅を他波長に転送する「線幅転送」により、時計遷移波長である578 nm用の高安定光共振器を用いることなく、光格子中にあるYb原子の時計遷移分光することに世界で初めて成功した。また、光コムを介して2台の異波長の高安定レーザー（波長1535 nmおよび1064 nm）の「ビート」を観察し、線幅および周波数安定度を測定した。その結果、平均時間1秒で2x10^-15の周波数安定度、1 Hz以下の線幅が得られていることを確認することができた。

研究成果

• [雑誌論文] メトロロジーにおけるファイバーコム (2013)
  • 著者名/発表者名: 稲場肇
  • 雑誌名: 分光研究(講座) 巻: 62巻5号 ページ: 238-245
• [雑誌論文] Spectroscopy of ^<17>1Yb in an optical lattice based on laser linewidth transfer using a narrow linewidth frequency comb (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Inaba, K. Hosaka, M. Yasuda, Y. Nakajima, K. Iwakuni, D. Akamatsu, S. Okubo, T. Kohno, A. Onae, and F.-L. Hong
  • 雑誌名: Optics Express 巻: Vol.21 ページ: 7891-7896
  • 査読あり
• [雑誌論文] Narrow linewidth comb realized with a mode-locked fiber laser using an intra-cavity waveguide electro-optic modulator for high-speed control (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Iwakuni, H. Inaba, Y. Nakajima, T. Kobayashi, K. Hosaka, A. Onae, and F.-L. Hong
  • 雑誌名: Optics Express 巻: Vol.20 ページ: 13769-13776
  • 査読あり
• [雑誌論文] 光コムによる精度19桁級の周波数合成 (2011)
  • 著者名/発表者名: 稲場肇、中嶋善晶、保坂一元、大苗敦、洪鋒雷
  • 雑誌名: レーザー研究 巻: 39巻 ページ: 819-824
  • 査読あり
• [学会発表] 光格子時計用狭線幅化レーザー光源の開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 保坂一元、大久保章、稲場肇、赤松大輔、安田正美、大苗敦、洪鋒雷
  • 学会等名: 第61回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 青山学院大学、神奈川県相模原市
  • 年月日: 2014-03-17
• [学会発表] 光の周波数と位相を自由に制御できる光シンセサイザー:光コム-概要と計測への応用- (2014)
  • 著者名/発表者名: 稲場肇
  • 学会等名: 中部レーザ応用技術研究会第89回研究会
  • 発表場所: 名古屋大学、愛知県名古屋市
  • 年月日: 2014-02-21
  • 招待講演
• [学会発表] モード同期ファイバーレーザーによる光周波数コム (2013)
  • 著者名/発表者名: 稲場肇
  • 学会等名: インターオプト最先端の光・レーザ技術勉強会
  • 発表場所: パシフィコ横浜、神奈川県横浜市(依頼講演)
  • 年月日: 2013-10-16
• [学会発表] Fiber-based frequency comb with relative frequency stability of 10-20 level (2011)
  • 著者名/発表者名: Hajime Inaba, Yoshiaki Nakajima, Kana Iwakuni, Kazumoto Hosaka, Atsushi Onae, Masami Yasuda, Daisuke Akamatsu, and Feng-Lei Hong
  • 学会等名: SPIE Optics + Photonics 2011
  • 発表場所: サンディエゴ国際会議場(カリフォルニア州、アメリカ)
  • 年月日: 2011-08-24