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

July 31, 2013, Gaithersburg--レーザ周波数コムは小さくなっているだけでなく、遙かに造りやすくもなっている。
NISTの研究者たちは今では、1分で小型周波数コムの核心部を造ることができる。それに対して、従来の微細加工技術では、何時間も、あるいは数日、数週間もかかる。
NISTの技術は、石英ガラスロッドをレーザ加工し、小さく滑らかなディスクを研磨して作製する。その中で光が回転する。ユーザは、この光キャビティ、つまり共振器のサイズと形状を制御する。その直径は、1mmの約1/5から8mmまで変えられ、その厚さと湾曲も同様に成形できる。品質計数、Qファクタ(光が漏れることなくキャビティ内を周回する時間の長さを計測)は、他の方法で作製したキャビティと同等か、それを上回る。
クオーツを加工した後、NISTの研究チームは光ポンプに小型、ローパワーの赤外レーザを使用する。高いQファクタの主要なメリットは、光コム生成にわずか数mWのレーザ光しか必要でないことだ。
NISTの1分で光コムを造る方法は、簡単であり、従来の微細加工に比べると遙かに安価である。NISTの工程のためのシステムは約10000ドル、そのほとんどは切断に使用するCO2レーザの購入費。クリーンルームで使用しなければならない微細加工システムは、100万ドル～1000万ドルもする。
フルサイズの周波数コムは、ハイパワー、超高速レーザを使用し、一般に小型テーブルサイズとなる。NISTの研究チームは、数年来コンパクトな周波数コムを作り続けてきており、キャビティはバルクの溶融石英、安価なガラス材料から造ることが多い。
光を小空間に閉じこめることで、光キャビティが光強度と相互作用を高める。コムそのものは光であり、単色/周波数として出力されるが、光学的プロセスを通じて一連の陰に変わる。それぞれが厳密に定義されており、スペクトラル上で等間隔になっている。典型的なNISTのマイクロコムは、300の「歯」(teeth)、つまり定規の溝を持っており、それぞれの色がわずかに違っている。マイクロコムの重要な利点は、必要なら、その歯の間隔を調整できること、例えば天文機器のキャリブレーションのような用途だ。この間隔は、キャビティのサイズによって決まる。キャビティが小さくなると、コムティース(歯)の間隔は広がる。
研究チームは、加工技術の特許申請を計画している。この技術は、様々な他のガラス状の材料に適用できる。