Letter

工学:フェムト秒レーザー周波数コムの分解モードを用いた分子フィンガープリンティング

Nature 445, 7128 doi: 10.1038/nature05524

モード同期フェムト秒レーザーから放出される広帯域周波数コムの制御は、次世代原子時計の光サイクルの計数から位相敏感高磁場プロセスの計測に至るまで、さまざまな科学技術の進展を可能にしてきた。安定化周波数コムのユニークな長所は、単一レーザービームで、線幅が非常に狭い約100万の光学モードと1015分の1を上回る精度が知られている絶対周波数位置が得られることである。この膨大な高コヒーレント光場の重要な応用の1つは、多数のモードを使用して内部原子のエネルギー構造とダイナミクスをマッピングできる精密分光である。しかし、個々のモードの振幅または相対位相を同時に特定、選択、測定する効率のよい手段はまだ存在しない。今回我々は、高分解能分散器を使用して、安定化周波数コムの個々のモードを分光器画面の2次元アレイに分離した。我々は、分子状ヨウ素蒸気の高分解能スペクトル・フィンガープリンティング用として本手法の効力を説明し、6 THzのバンド幅をカバーする高周波数分解能の吸収像を数ミリ秒で得ている。安定化周波数コムモードを直接的に並列処理する我々の技術は、高セキュリティ高帯域幅スペクトル拡散通信、高分解能コヒーレント量子制御、および光学ラジアンレベルで制御された任意光波形の合成に応用できるかもしれない。

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