超高速セロダイン光周波数変換器

セロダイン方式は、時間領域において線形位相ランプを適用することによって、電磁信号の周波数シフトを可能にする。この現象を利用して、例えば、ラジオ周波数領域、マイクロ波領域、光領域の電磁スペクトルにおいて最大で数ギガヘルツ範囲にわたる信号の周波数シフトが行われ、雑音抑制や周波数安定化のためにラジオ周波数信号のドップラーシフトが解析されている。今回我々は、この方式を用いて、非線形マルチパスセルを活用することによって高出力フェムト秒レーザーパルスの中心周波数を数テラヘルツの範囲にわたってシフトさせた。我々は、最先端の75 W周波数コムレーザーの中心波長を1030 nmから1060 nmおよび1000 nmへシフトすることによって、今回の方法を実験的に実証する。さらに我々は、この波長シフト技術が時間パルスの質を向上させる一方で、数ヘルツレベルでコヒーレンス特性を支えることを実験的に示す。今回の手法は、広いパラメーター範囲やさまざまなレーザーシステムに一般的に適用でき、利用可能なレーザープラットフォームの利得帯域幅を超えるスペクトル領域まで高パワーレーザーの効率的な波長変換を可能にする。