Laser Focus World JAPAN　レーザーフォーカスワールドジャパン

October 25, 2011, West Lafayette--パーデュ大学(Purdue university)とNISTの研究者たちがコンピュータチップに取り付けられるサイズの微小デバイスを作製した。同デバイスは、レーザ連続光を超短パルスに変換するもので、先進的なセンサ、通信システム、ラボ用測定器などのアプリケーションが考えられる。
電気/コンピュータ工学教授、Andrew Weiner氏によると、このパルスの繰り返しレートは極めて高く1秒間に数100GHzであると言う。
この微小なマイクロリング共振器は直径約80μmで、エレクトロニクスに広く使用されているシリコン材料と相性がよいSiNで作製されている。レーザの赤外光が光ファイバからチップに入ると、導波路を通ってマイクロリングに導かれる。
パルスは異なる周波数に対応した多くの櫛形のセグメントを持つ。
研究者たちは、周波数コムを高精度制御することで最先端の光センサが実現できると考えている。このセンサは、危険材料、汚染物を検出、計測し、ラボ向けの超高感度分光器となり、あるいは帯域を増やしながら高品質で大容量の情報を伝送できるオプティクスベースの通信システムになると期待されている。また、このコム技術はワイヤレス通信やレーダ用の広帯域電気信号として使える可能性もある。
光は連続波レーザ、いわゆる単一周波数レーザから出ている。
Weiner氏によると、「これはごく普通のレーザであり、このタイプのレーザ強度は安定していて、パルスではない。しかし、マイクロリングの中で光は多数の等間隔周波数に変換される。マイクロリングコム発生器はいわゆるモードロックレーザ(MLL)と競合する技術となる可能性がある。MLLは、多数の周波数、短パルスを生成するデバイス。マイクロリングの利点は、極めて小さくできる点だ」。
レーザ光はマイクロリング内で非線形相互作用を起こし、新たな周波数コムを生成する。これはもう1本の光ファイバから出力される。
「非線形はコム生成にとって極めて重要だ」と博士課程の学生、Fahmida Ferdous氏は言う。「非線形により多くの周波数コムを生成することができる。オリジナルとその他多くの新しい周波数がマイクロリングから生成される」。
(詳細は、www.purdue.edu)