TOP特許意匠商標
特許ウォッチ DM通知 Twitter
10個以上の画像は省略されています。
公開番号2022073741
公報種別公開特許公報(A)
公開日2022-05-17
出願番号2020183911
出願日2020-11-02
発明の名称光周波数コム発生装置
出願人国立大学法人徳島大学
代理人特許業務法人白坂
主分類G02F 1/365 20060101AFI20220510BHJP(光学)
要約【課題】小さな励起光パワーで効率よく光周波数コムを発生させる光周波数コム発生装置を提供する。
【解決手段】レーザ装置から照射される連続波である励起光の入力を受け付ける入力部と、基板上に、3次非線形光学効果を有する媒質により構成される円形状の第1の導波路から成る光共振器と、光共振器と光学的に結合して、励起光の少なくとも一部を光共振器に入力し、光共振器から互いに等しい周波数間隔である複数の櫛状スペクトルを有する光周波数コムを取り込むように基板上に配置された第2の導波路と、クラッド層とを備え、3次非線形光学効果を有する媒質はGaNであり、光共振器は、μを櫛状スペクトルのモード番号、ωμをμ番目の櫛状スペクトルの周波数、ω0を励起光の周波数、D1/2πを櫛状スペクトルのモードの周波数間隔とすると、ωμ―(ω0+D1μ)が極小値を有するように形状が設計され、励起光の少なくとも一部が入力されて光周波数コムを発生する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項1】
レーザ装置から照射される所定の周波数を有する連続波である励起光の入力を受け付ける入力部と、
基板上に形成され、3次非線形光学効果を有する媒質により構成される円形状の第1の導波路から成る光共振器と、
前記基板上に形成され、前記光共振器と光学的に結合することにより、前記励起光の少なくとも一部を前記光共振器に入力し、前記光共振器から互いに等しい周波数間隔である複数の櫛状のスペクトルを有する光周波数コムを取り込むように前記基板上に配置された第2の導波路と、
前記基板と、前記光共振器と、前記第2の導波路との上に形成されたクラッド層と
を備え、
前記3次非線形光学効果を有する媒質は、GaNであり、
前記光共振器は、μを前記櫛状のスペクトルのモード番号、ω
μ
をμ番目の前記櫛状のスペクトルの周波数、ω

を前記所定の周波数、D

/2πを前記櫛状のスペクトルのそれぞれのモードの周波数間隔とすると、
ω
μ
―(ω

+D

μ)
がμを変数としたときに極小値を有するように形状が設計され、前記励起光の少なくとも一部が入力されることにより、前記光周波数コムを発生する光周波数コム発生装置。
続きを表示(約 470 文字)【請求項2】
前記第1の導波路の形状である円形状は、オイラースパイラルから成ることを特徴とする請求項1に記載の光周波数コム発生装置。
【請求項3】
前記3次非線形光学効果を有する媒質は、AlGaNであることを特徴とする請求項1又は2に記載の光周波数コム発生装置。
【請求項4】
前記クラッド層上に形成され、電極に接続され電流を流すことにより前記光共振器を加熱可能なように配置された金属層を更に備えることを特徴とする請求項3に記載の光周波数コム発生装置。
【請求項5】
前記基板上に、前記第2の導波路に接続されるように形成された、2次と3次の非線形光学効果を有する媒質から成る第3の導波路を更に備え、前記2次と3次の非線形光学効果を有する媒質は、GaNであることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の光周波数コム発生装置。
【請求項6】
前記2次と3次の非線形光学効果を有する媒質は、AlGaNであることを特徴とする請求項5に記載の光周波数コム発生装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、光周波数コム発生装置に関し、特に、窒化ガリウム及び窒化ガリウムアルミニウムを光導波路を形成する媒質として用いた光周波数コム発生装置に関する。
続きを表示(約 2,000 文字)【背景技術】
【0002】
光周波数コムは、超短パルスモード同期レーザの一種であり、光原子時計、分光、距離測定等に利用されている。光周波数コムのスペクトルは、時間領域においては、図1(a)に示すような、短パルス列から構成される。時間領域における光周波数コムのスペクトルをフーリエ変換して得られる周波数領域におけるスペクトルは、図1(b)に示すような、離散的かつ等間隔に並んだ櫛状のスペクトルにより表される(例えば、非特許文献1及び2参照)。
【0003】
現在、光周波数コムは、例えば非特許文献1及び非特許文献2において開示されているような、光共振器として光ファイバーを用いたファイバー光周波数コムが主流である。ファイバー光周波数コムはサイズが大きく、またコストの面においても量産には不向きである。こういったファイバー光周波数コムに対し、特許文献1及び非特許文献3において開示されているような、基板上に形成され、サイズの小さい光周波数コムであるマイクロコムが開発されつつある。マイクロコムは半導体製造装置で作成され得、集積性が高く、大量生産が可能であることから、例えば、車載装置や携帯端末等に搭載し、100GHzを超える無線通信を可能にすること等が期待されている。
【0004】
一方、光周波数コムは、その櫛状のスペクトルの周波数の絶対値が計測される。光周波数コムの周波数領域におけるスペクトルは、図1(b)に示すように離散的かつ等間隔に並んだ櫛状のスペクトルにより表される。図1(b)に示す櫛状のスペクトルのモードとモードの間の周波数間隔を繰り返し周波数f

とする。ゼロ周波数まで光周波数コムのモードが存在すると仮定し、ゼロ周波数に最も近いモードを0番目のモードとする。0番目のモードの周波数は、キャリアエンベロープオフセット周波数f
CEO
と呼ばれ、n番目のモードの周波数はf

=nf

+f
CEO
で表される。光周波数コムの櫛状のスペクトルの周波数を決定するためには、f
CEO
を検出する必要がある。
【0005】
非特許文献1には、フォトニック結晶構造を有する光ファイバーにモード同期レーザ光を入射し、モード同期レーザ光のスペクトル幅を1オクターブ(即ち、スペクトルの高周波端の周波数が低周波端の周波数の2倍の値)以上広げ、非線形結晶に入射し低周波端の2次高調波と高周波端の光を干渉させることが可能となる。それによって自己参照法によりf
CEO
を検出する方法が開示されている。
【0006】
非特許文献4及び5には、フォトニック結晶光ファイバーや、高非線形ファイバーではなく、光導波路を使用してスペクトル幅を拡大する方法が開示されている。非特許文献3及び4においては、光導波路として、特許文献1及び非特許文献1と同様、窒化ケイ素(Si



)が使用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
米国特許第10268100号明細書
【非特許文献】
【0008】
D.J.Jones,et al.,Science,288,635(2000)
H.Inaba,et al.,Optics Express,14,pp.5223-5231,2006
Jacob S.Levy,et al.,Nature Photonics,4,pp.37-40(2010)
Alexander Klenner,et al.,Optics Express,24,pp.11043-11053(2016)
Esther Baumann,et al.,Optics Express,27,11869(2019)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
特許文献1及び非特許文献3において開示されているような、マイクロコム用のリングの媒質としては窒化ケイ素(Si



)が最も普及している。しかしながら、例えばマイクロコムをデバイスに搭載した光通信を行うためには、より小さな励起光パワーで光周波数コムを発生させることが可能なマイクロコムが望ましい。
【0010】
上記問題点を鑑み、本発明は、マイクロコム用のリングの媒質として窒化ガリウム又は窒化ガリウムアルミニウムを使用することによって、小さな励起光パワーで効率よく光周波数コムを発生させる光周波数コム発生装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
(【0011】以降は省略されています)

特許ウォッチbot のツイート
この特許をJ-PlatPatで参照する

関連特許

個人
集熱器
5日前
株式会社JVCケンウッド
表示装置
5日前
キヤノン株式会社
光学走査装置
今日
日本化薬株式会社
液晶滴下工法用液晶シール剤
6日前
日本化薬株式会社
液晶滴下工法用液晶シール剤
6日前
芝浦メカトロニクス株式会社
基板処理装置
6日前
日本電産サンキョー株式会社
光学ユニット
今日
古河電気工業株式会社
光ファイバケーブル
6日前
アイカ工業株式会社
反射防止ハードコートフィルム
6日前
株式会社デンソー
虚像表示装置
5日前
日東電工株式会社
フィルムの製造方法
1日前
株式会社タムロン
光学系及び撮像装置
7日前
株式会社JVCケンウッド
撮像装置及び撮像方法
2日前
株式会社タムロン
ズームレンズ及び撮像装置
今日
キヤノン株式会社
光学系および表示装置
1日前
キヤノン株式会社
レンズ装置および撮像装置
1日前
ソニーグループ株式会社
画像表示装置および画像表示方法
6日前
住友ベークライト株式会社
拡散性採光板および建築物
1日前
住友ベークライト株式会社
拡散性採光板および建築物
1日前
キヤノン株式会社
ズームレンズおよび撮像装置
5日前
キヤノン株式会社
光学素子及びそれを備える光学装置
6日前
住友化学株式会社
フォルダブル偏光板
5日前
キヤノン株式会社
レンズ装置および撮像装置
5日前
キヤノン株式会社
レンズ装置および撮像装置
2日前
凸版印刷株式会社
液晶表示装置
1日前
セイコーエプソン株式会社
液晶装置、及び電子機器
今日
キヤノン株式会社
レンズ装置および撮像装置
今日
日亜化学工業株式会社
光ファイバ光源および光ファイバ構造体
7日前
日本電気硝子株式会社
光学フィルタ
6日前
株式会社ジャパンディスプレイ
表示装置
7日前
キヤノン株式会社
駆動制御装置、撮像装置および制御方法
1日前
東洋インキSCホールディングス株式会社
積層体、及び波長カットフィルター
2日前
キヤノン株式会社
レンズ鏡筒、及びそれを有する撮像装置
1日前
株式会社ジャパンディスプレイ
照明装置
6日前
シャープ株式会社
表示パネル、及び表示装置
6日前
アルプスアルパイン株式会社
レンズ駆動装置及びカメラモジュール
今日
続きを見る