周波数可変ギガヘルツ光周波数コムを用いた超高分解スペクトル計測システムの研究

周波数軸上に精密に等しい間隔にピークが整列した光周波数コムと周波数掃引可能な単側波帯（SSB: Single-Sideband）光変調器により高分解分光システムを開発した。本システムは1 MHzの精度と絶対周波数で波長走査できる光周波数コムを光源と、ヘテロダイン検波による検出部を備える。その精度は、波長安定化した種光としての周波数安定化光源とSSB光変調器により保証される。光検出部では、光周波数コムを構成する個々のピーク強度は光ヘテロダイン検波により検出する。また、計測できる周波数範囲は光周波数コムの広い帯域を利用することができる。実験では1 MHz線幅の光共振器とH¹³C¹⁴Nガスを用いて実証実験を行った。

High-resolution spectroscopy based on a single-sideband (SSB) optical modulator combined with an optical frequency comb was proposed. A frequency tunable comb was developed with a spectral resolution of less than 1 MHz on the absolute frequency axis ensured by the combination of the SSB optical modulator and frequency-locked laser diode. Also, the measurement frequency range was determined by the frequency band of an optical frequency comb, in which the peak intensity was individually measured by the optical heterodyne detection method. The performance was experimentally confirmed using a 1-MHz-width resonator and a H¹³C¹⁴N gas cell.