光源系一体化による光負帰還狭線幅レーザの長期安定化

摘要

近年、通信容量の更なる大容量化へ向けた次世代の通 信方式としてデジタルコヒーレント光通信に注目が集ま っている。しかし、光の位相を利用し多値変調を行う本 方式では非常に高コヒーレンスな狭線幅レーザ光源が要 求され、多値数が増加するほどにその要求は厳しくなる ことが知られている[1]。これまでに狭線幅レーザ光源の 研究が精力的に進められ、現在では数kHz の発振スペク トル線幅を有する光源も報告されている[2]。しかしなが ら従来の狭線幅レーザ光源は共振器のQ 値を増加させる ことで発振スペクトルの狭窄化を行っており、強い狭窄 化効果を得るための光源系の拡大及び複雑化が課題とな っている。そこで我々は、小型な狭線幅レーザ光源の実 現を目的に新たな狭窄化手法としてコヒーレント光負帰 還法を提案した[3]。本手法は付随させた光フィルタから の帰還光を利用し、発振周波数揺らぎに負帰還制御を施 すことで発振スペクトルの狭窄化を行うものである。こ れまでに、光学素子を組み合わせた光源系により6 kHz ま での狭窄化に成功したが、音響雑音等に起因した帰還光 の位相変動により長期安定性に欠けていた[3]。本稿では、 ケージ型マウントを用いた一体型の光負帰還光源によっ て堅牢性を高め、更なる狭窄化及び長期安定化に成功し たことを報告する。