周波数コム
よみ方
しゅうはすうこむ
英 語
frequency comb
説 明
極短時間(数10フェムト秒程度)のパルス列からなるレーザー光源。スペクトルは一定の間隔で並んだ多数の輝線(モード)からなっていて、その様子が櫛(comb:コム)の歯に見えることからこの名前がついた。光コム、光周波数コムなどと呼ばれることもある。また「コム」は「コーム」と表記されることもある。
天文観測における高分散分光で多数の輝線を用いると天体のスペクトルの波長校正が極めて高精度化できる。太陽系外惑星探査のドップラー法では、星のスペクトル線のドップラー効果によるわずかなずれを長期間にわたって測定することが必要であり、光周波数コムの利用が広まっている。これはアストロコムあるいは天文コムと呼ばれることもある。
光周波数コムの生成機構には、モード同期ファイバーレーザーから出るパルス列を使うものなどいくつかがある。通常の光周波数コムの輝線の間隔(コム間隔)は250 MHz程度だが、天文で用いる分光器の解像度では波長密度が高すぎて分解できない。天文コムは分光器の解像度(10 GHz程度以上)にマッチしてかつ広い波長範囲にわたっていることが必要で、さらに長期間にわたって安定であることも要求される。このため天文コムに用いる光周波数コム自体の技術開発も行われている。
光周波数コムは、可視光領域の周波数(1015 Hz)を電気回路で測定できる周波数(1011 Hz 以下)に落とすことを可能にしたので、レーザーを使った精密分光の発展への基本技術となり、これまでのセシウム原子時計の精度を3桁以上凌駕する光格子時計の開発にも不可欠であった。2000年頃にこの技術を開発したジョン・ホール(John Hall)とテオドール・ヘンシュ(Theodor Hänsch)は2005年のノーベル物理学賞を受賞した。
2021年11月01日更新
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