量子カスケードレーザー周波数コムの位相関係と放射プロファイルの回復

最近、光周波数コムの分野で、新しい光源の開発が大きく進展した。こうした光源は、一般にサイズが非常に小さく（ミリメートルスケール）、周波数コム放射を他のスペクトル領域、特に中間赤外領域や遠赤外領域へ拡張できる。古典的なパルス周波数コムとは異なり、そのモード同期機構は四波混合の非線形過程に依存しており、モード間の非自明な位相関係とまれな放射時間プロファイルが生じる。今回我々は、デュアルコムマルチヘテロダイン検出とフーリエ変換解析を組み合わせて、広範囲の時間スケールにわたって、一般的な（未知の）周波数コムの位相パターンの取得と測定を同時に行う方法を示す。この手法を適用して、中間赤外とテラヘルツの量子カスケードレーザー周波数コムの両方の特性を評価し、こうした光源の高いコヒーレンス度と、著しい長期安定性を明確に立証する。さらに、この手法によって、放射の電場、強度プロファイル、瞬時周波数の再構築も可能になる。