【慶應義塾】微小圧力で高繰り返しモード同期レーザーを実現

－マイクロ光コムデバイスの社会実装へ向けて－

慶應義塾大学理工学部物理学科の藤井瞬助教、同電気情報工学科の田邉孝純教授、同学部技術職員の熊崎基、同大学大学院理工学研究科修士課程の和田幸四郎（研究当時）および木暮蒼真（研究当時）らの研究グループは、15 GHz程度の非常に高い繰り返し周期をもつ光周波数コムを、ピエゾ素子を利用した微小な機械的圧力によって発生させることに成功しました。本研究成果は高速大容量通信やマイクロ波レーダー、光時計への将来的な活用に大きく貢献することが期待されます。

高Q値微小光共振器を用いて発生される光周波数コムはマイクロ光コムとよばれ、その高い繰り返し周期と集積性から次世代の光周波数コム光源としてさまざまな応用先が提案されています。一般的にマイクロ光コムの発生には高性能レーザーの精密な波長制御が不可欠ですが、今回、本研究グループは単結晶からなる光共振器に微小な機械的圧力を加えるだけで、励起レーザーの制御を必要とせず、ソリトンコムとよばれるモード同期したマイクロ光コムの発生と繰り返し周波数の精密な制御が可能であることを示しました。

この手法を利用することで、高繰り返しマイクロ光コムの性能を格段に向上させることが期待されます。さらに将来的な市場展開を見据えたマイクロ光コムデバイスの小型化と低コスト化へ大きく貢献できる重要な結果です。

本研究成果は2024年4月24日(日本時間)に、ドイツのオンライン科学誌『Laser & Photonics Reviews』にて公開されました。

▼全文は本学のプレスリリースをご参照ください。

https://www.keio.ac.jp/ja/press-releases/files/2024/5/14/240514-1.pdf