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  4. 2.7 THz量子カスケードレーザーのモード同期エルビウムドープ・ファイバーレーザーへの位相同期
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2.7 THz量子カスケードレーザーのモード同期エルビウムドープ・ファイバーレーザーへの位相同期

Nature Photonics 4, 9 doi: 10.1038/nphoton.2010.125

<p>モード同期フェムト秒レーザーは、光周波数領域とRF領域との超安定位相コヒーレントリンクを実現させることによって光計測学の分野に大変革をもたらした。本論文では、ZnTeにおける電気光学効果を利用して、2.7 THz量子カスケードレーザーの周波数と位相を、90 MHz繰り返し率（<I>f</I><SUB>rep</SUB>）の市販のモード同期エルビウムドープ・ファイバーレーザーの第<I>n</I>高調波に対して能動的に安定化できることを実証した。 安定化された量子カスケードレーザー周波数と<I>f</I><SUB>rep</SUB>の高調波との間のビーティングによって、1 Hzの帯域幅において80 dBの信号対雑音比が得られる。この手法は、本質的に広帯域である。つまり、周波数がフェムト秒レーザースペクトル帯域幅（約5 THz）の範囲に入るのであれば、いかなる量子カスケードレーザー光源にも適用可能である。そのうえ、超伝導ボロメーターミクサーではなく軽量で小型のファイバー技術を利用してさまざまな量子カスケードレーザーの位相を制御する理想的な手段である。</p>
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