Precise measurement of polarization state using offset freqnecy of optical frequency comb

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K18914
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 30:Applied physics and engineering and related fields
• Research Institution: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• Principal Investigator: Okubo Sho 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 計量標準総合センター, 主任研究員 (30635800)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 岩國 加奈 電気通信大学, レーザー新世代研究センター, 准教授 (80837047)
• Project Period (FY): 2021-07-09 – 2024-03-31
• Keywords: 光周波数コム / デュアルコムレーザー / オフセット周波数

Outline of Final Research Achievements

In this study, we developed a polarization-maintaining dual-comb laser with polarization multiplexing and gain-sharing. We evaluated its noise characteristics, revealing sharp peaks in the intensity noise spectrum corresponding to the repetition frequency difference and their harmonics between the two optical frequency combs. Subsequently, we developed a mechanically-shared polarization-maintaining dual-comb laser. By commonizing the pump LDs for both combs and enclosing the laser cavity in a housing to reduce environmental disturbances, we observed improved frequency stability in terms of the repetition frequency difference and offset frequency difference between the two combs.

Free Research Field

光計測

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では、2つの光コムを発生するデュアルコムレーザーのキャリアエンベロープオフセット周波数差を精密計測に応用するというアイデアのもと、2種類のデュアルコムレーザーを開発してその特性を評価した。その結果、本研究のアイデアを実現するためにはデュアルコムレーザーの発振機構に依存するノイズ特性を考慮する必要があるという重要な知見が得られた。今後は適したデュアルコムレーザーの機構を模索するとともに、偏光計測や磁場計測などへの応用を検証していく。