JP2015215613A - 相互に参照される光学的周波数コーム - Google Patents

Abstract

【課題】２つの相互に参照された光学的周波数コームに基いて光学的周波数リファレンスを提供する。
【解決手段】微細な光学的周波数コーム１０２および粗い光学的周波数コーム１０４を包含している光学的周波数リファレンスにおいて、微細なコーム１０２は、第１の歯１１０と無線周波数リファレンスの分数または整数倍数にロックされる歯の間の周波数間隔ＦＣＳ１０６とを有する。粗いコーム１０４は、第１の歯１１０にロックされる第２の歯１１２とＦＣＳ１０６の整数倍数にロックされる歯間の周波数間隔ＣＣＳ１０８とを有する。粗い光学的周波数コーム１０４の少なくとも一つの歯の絶対的な光学的周波数がセットされる。
【選択図】図１

Description

［関連出願についてのクロス・リファレンス］
[0001] この出願は、２０１４年５月７日に出願され、本願明細書に引用したものとする米国仮特許出願番号６１／９９０，０２３の優先権の利益を有する。

[0002] 正確な、調整可能な光学合成は、膠着状態廃水特徴描写、広帯域のおよび安全な通信、光学分光学、ガス検知、ＬｉＤＡＲ、光学的搬送装置原子時計および原子および光学機械式不活発なセンサの可能な用途を有する。現在の最新技術の光学的シンセサイザは、サイズ、コストおよびパワー要求のため研究室使用に限られている。

[0003] ワイドなレンジ（例えば１５３０―１５６５ナノメートルのＣ―バンド光通信レンジ）にわたる正確および安定光学出力を達成する光学的シンセサイザは、無線周波数（ＲＦ）領域のフィードバック制御を有する非常に安定および正確な光学参照にロックされる出力光を有する。大規模光学的シンセサイザに関して、チタン―サファイヤまたはファイバー―レーザー・ベースのフェムト秒モードロックレーザ・ソースに基づいて自動参照された光学的周波数コームがマイクロ波入力に基準光出力に用いられ、光学合成を可能にする。これらのデバイスは、商業的に利用できて、冷蔵庫と同じ大きさで、大量のパワーを使用する。

[0004] 微小共振器に基づいて自動参照された光学的周波数コームを開発するために、重要な効果は過去２、３年に得られ、伝統モードロックレーザが光学的周波数コームの基礎を形成したより非常に少ないパワーを、それは作動するために使用する。しかしながら、光学的周波数コームは、自己を光学干渉計において、参照しているものによって、作動する。同時に１ワットを上回るレーザー・パワーにより励起されると共に、微細なコーム歯間隔を有する微小共振器を制御することができないため、これは微小共振器を用いて達成されなかった。そして、自己言及に十分に広くコームを作製する（例えば、オクターブ高音にわたる）ために、それは用いられる。

[0005] 本願明細書において、実施形態は、微細な光学的周波数コームおよび粗い光学的周波数コームを包含している光学的周波数リファレンスを提供する。微細なコームは、第１の歯と無線周波数リファレンスの分数または整数倍数にロックされる歯の間の周波数間隔（ＦＣＳ）とを有する。粗いコームは、第１の歯にロックされる第２の歯とＦＣＳの整数倍数にロックされる歯間の周波数間隔（ＣＣＳ）とを有する。粗い光学的周波数コームの少なくとも一つの歯の絶対的な光学的周波数がセットされる。

[0006] 図面は例示だけを表し、特許請求の範囲において、制限するとは考慮されず、例示は添付の図面を用いることにより付加的な特性および詳細により記載される。

[0007] 図１は、２つの相互に参照された光学的周波数コームの例示のを例示している図である。 [0008] 図２は、２つの光学的周波数コームを相互に参照する例示の方法のフロー図である。 [0009] 図３は、図１の相互に参照された光学的周波数コームを実装することに関し例示のシステムを例示している図である。 [0010] 図４は、図１の相互に参照された光学的周波数コームを実装することに関し他の例示のシステムを例示している図である。 [0011] 図５Ａは、図１の微細なコームのいくつかの歯に関して図１の粗いコームに関し自由スペクトル・レンジを共振器から一掃する例示のを例示しているグラフである。 [0012] 粗いコームに関し共振器の自由スペクトル・レンジが掃除されるにつれて、図５Ｂは図１の粗いコームと図１の微細なコームの間にビートノートを例示しているグラフである。 [0013] 図６Ａは、図１の相互に参照された光学的周波数コームを利用している例示の光学的周波数シンセサイザを例示している図である。 [0014] 図６Ｂは、一部の微細なコームおよび粗いコームに加えて図６Ａの光学的周波数シンセサイザから光例示の出力を例示しているグラフである。

[0015] 一般の習慣に従って、さまざまな記載された特徴は、一定の縮尺で描かれず、例示に関連する特定の特徴を強調するように描かれる。さまざまな図面の同様の参照番号および呼称は、同じエレメントを示す。

[0016] 本願明細書において、記載される内容は、２つの相互に参照された光学的周波数コームに基づいて光学的周波数リファレンスを提供する。相互に参照された光学的周波数コームは、減少したレーザー・パワー要求を有するワイドチューニング・レンジの上の安定な光学的周波数参照を成し遂げることができる。

[0017] 図１は、かかる相互に参照された光学的周波数コーム１００（また、本明細書において、単に「コーム１００」と称する）を例示している図である。コーム１００は、微細な光学的周波数コーム（ＦＣ）１０２および粗い光学的周波数コーム（ＣＣ）１０４を包含する。ＣＣ１０４が比較的粗い間隔を有すると共に、ＦＣ１０２は比較的微細な間隔を有する。パワーは、安定した高周波微細コームを生成するために必要な光パワーを低減できる微細コーム102に関連して、粗コーム104を使用して、歯の数が増加するにつれて光コームの増加を生成するために必要なので、単一の光周波数ためコームは、広い出力範囲と狭い歯の間隔の両方を達成するために必要とされない。特に、微細なコーム・ポンプレーザ１２２の波長が微細なコーム１０２の歯間隔より適切に演繹的に精度にとって公知でない場合であっても、微細なコーム歯の周波数が明白に確認されるのを、コーム１００を相互に参照できる。

[0018] 図２は、ＦＣ１０２およびＣＣ１０４を相互に参照する例示の方法２００のブロック図である。方法２００は、オーダー番号「ｐ」の第１の歯１１０をロックして、第2の歯１１２またはオーダー番号「ｍ」にＦＣ１０２の周波数ｆ（ｐ）１１０を有して、ＣＣ １０４（ブロック２０２）の周波数ｆ（ｍ）を有することを包含する。図３および４は、ＣＣ１０４の第2の歯１１２にロックされる第１の歯１１０を有しているＦＣ１０２を生成する手段のそれぞれの例を例示する。

[0019] 図３に示される例において、ポンプレーザ３０４を有するＣＣ１０４に関し共振器３０２（例えば、微小共振器）をポンプすることによって、ＣＣ１０４は、生成されることがありえる。ＦＣ１０２は、ポンプレーザ３０４から生成されることもありえる。図３に示される実装において、ポンプレーザ３０４を有するＦＣ１０２に関し共振器３０６（例えば、微小共振器）をポンプすることによって、ＦＣ１０２は、生成される。代わりの実装において、ポンプレーザ３０４からモジュレータまで信号を提供することによって、ＦＣ１０２は、生成されることがありえる。他の代わりの実装において、ポンプレーザ３０４からモジュレータまで信号を提供して、モジュレータから共振器まで出力を提供することによって、ＦＣ１０２は、生成されることがありえる。いずれにせよ、同じポンプレーザ３０４を有するＦＣ１０２およびＣＣ１０４を生成することは、ＣＣ１０４の第2の歯１１２にロックされるＦＣ１０２の第１の歯１１０を生じさせる。

[0020] 図４に示される他の例示において、第１のポンプレーザ４０４を有するＣＣ１０４に関し、そして、第2のポンプレーザ４０６を有するＦＣ１０２を生成することによって、共振器４０２（例えば、微小共振器）をポンプすることによって、ＣＣ１０４は、生成されることがありえる。図４に示される実装において、第2のポンプレーザ４０６を有するＦＣ１０２に関し共振器４０８（例えば、微小共振器）をポンプすることによって、ＦＣ１０２は、生成される。代わりの実装において、第2のポンプレーザ４０６からモジュレータまで信号を提供することによって、ＦＣ１０２は、生成されることがありえる。他の代わりの実装において、第2のポンプレーザ４０６からモジュレータまで信号を提供して、モジュレータから共振器まで出力を提供することによって、ＦＣ１０２は、生成されることがありえる。いずれにせよ、第2のポンプレーザ４０６が第１のポンプレーザ４０４にロックされるように、第2のポンプレーザ４０６を制御することによって、図４に示される例示のＣＣ１０４の第2の歯１１２に、ＦＣ１０２の第１の歯１１０はロックされることがありえる。特に、第１のポンプレーザ４０４と第2のポンプレーザ４０６の間に周波数の差分を検出して、第１のポンプレーザ４０４に第2のポンプレーザ４０６をロックするために、４０６がその上に基礎を形成した第2のポンプレーザを制御するために、適切な検出器と一緒の処理デバイス４１０は、構成されることがありえる。

[0021] 図１に戻って参照すると、互いにロックされる一つのポンプレーザまたは２つのポンプされたレーザー装置を用いてＦＣ１０２およびＣＣ１０４が生成されるかどうかにかかわらず、ＦＣ１０２およびＣＣ１０４の少なくとも一つの歯はポンプレーザ１２２、１２４の共通周波数１２６である。図１に示される例示において、それらの歯の２つは、ＦＣ１０２の第１の歯１１０およびＣＣ１０４の第2の歯１１２である。

[0022] 歯周波数１１０のうちの２つをロックすることに加えて、方法２００も、無線周波数（ＲＦ）リファレンス（ブロック２０４）の整数または分数の倍数までＦＣ１０２の歯の間に周波数間隔（ＦＣＳ）１０６をロックすることを包含する。ある例では、無線周波数参照は微細なコームポンプレーザ３０４、４０６を直接変調するために用いる。そして、ＦＣＳ１０６を有するＦＣ１０２をＲＦリファレンスの分数または整数倍数に等しく作る。他の例では、ＦＣＳ１０６は、無線周波数エレクトロニクスを用いて検出されて、微細なコーム共振器自由スペクトル・レンジの閉ループ制御によって、無線周波数参照に安定化される。安定なＲＦ参照にＦＣＳ１０６をロックすることに基づいて所望のエラー・レンジの中でＦＣＳ１０６があることがありえるように、ＦＣ１０２のＦＣＳ１０６は十分に小さく選択される。例示において、安定ＲＦリファレンスは１０ＭＨｚである。そして、ＦＣＳ１０６は１０ＭＨｚ（例えば２０ＧＨｚ）の分数または整数倍数に基づいて生成される。

[0023] しかしながら、ＦＣＳ１０６が公知の場合であっても、ＦＣ１０２のいかなる所与の歯の絶対の周波数も上記単独に基づいてわかっていない。したがって、相互にロックされたコーム１０２、１０４の他のアイテムは、ＣＣ１０４の歯間の周波数間隔（ＣＣＳ）１０８がＦＣＳ１０６の整数倍数までロックされるということである。例示において、ＦＣＳ１０６は２０ＧＨｚである。そして、ＣＣＳ１０８が１０００ＧＨｚであるように、整数倍数は５０である。ＦＣ１０２の歯がかかるロックを使用可能にするために少なくともＣＣＳ１０８にわたるように、ＦＣ１０２の幅およびＣＣＳ１０８は選択される。

[0024] ＦＣ１０２（ブロック２０６）のオーダー番号ｐ＋ｑの第４の歯１１８にＣＣ１０４のオーダー番号ｍ＋１の第３の歯１１６をロックすることによって、ＣＣＳ１０８は、ＦＣＳ１０６の整数倍数までロックされることがありえる。第１の歯１１０に第2の歯１１２をロックすることと、ともに第４の歯１１８に第３の歯１１６をロックすることによって、ＣＣＳ１０８は、ＦＣＳ１０６の整数倍数までロックされる。例示において、第３の歯１１６がＣＣＳ１０８によって、第2の歯から分離されるように、第３の歯１１６は第2の歯１０８に対する隣接する歯である。かかる例示において、ＣＣＳ１０８は、ＦＣＳ１０６の整数倍数ｑまでロックされる。例示において、ＦＣ１０２の出力とＣＣ１０４の出力間のビート周波数が第３の歯１１６および第４の歯１１８の周波数の一致を示すように、ＣＣ１０４に関し共振器の自由スペクトル・レンジ（ＦＳＲ）をセットことによって、第３の歯１１６は第４の歯１１８にロックされる。

[0025] 例において、ＣＣ１０４に関しＦＳＲを共振器３０５、４０５から一掃することによって、第３の歯１１６は、第４の歯１１８にロックされることがありえる。ロックすることができるようにするＦＣ１０２のいかなる所望の歯からも第３の歯１１６まで、第４の歯１１８は、選択されることがありえる。例えば、キャビティ長を調整している温度によって、または、他の手段によって、共振器３０５、４０５のＦＳＲは、掃除されることがありえる。共振器３０５、４０５のＦＳＲが掃除されると共に、ＦＣ１０２とＣＣ１０４間の光ビート注の無線周波数、ｆ、ビートはモニタされる。

[0026] ＦＣ１０２のいくつかの歯に関するＣＣ１０４に関し、図５Ａは、ＦＳＲを共振器３０５、４０５から一掃する例を例示しているグラフである。示すように、ＦＳＲを共振器３０５、４０５から一掃することは、１０８が変えるＣＣＳを生じさせる。ＦＣ１０２の歯ｐ（例えば、第１の歯１１０）にロックされるＣＣ１０４の歯ｍ（例えば、第2の歯１１２）については、ＣＣ１０４のｍ＋１歯（例えば、第３の歯１１６）は、ＦＣ１０２の歯にｐ＋１、ｐ＋２、ｐ＋３などを横切らせる。ＣＣＳ１０８がＦＣ１０２に関して変化するにつれて、それから、ｍ＋１歯１１６はＦＣ１０２とＣＣ１０４の間にビート・ノートの周波数の変更のレートに基づいてＦＣ１０２のいかなる歯（ｐ＋１、ｐ＋２、ｐ＋３）にもロックされることがありえる。特に、ｍ＋１歯１１６がＦＣ１０２の歯全体に掃除するにつれて、ビート・ノートのレース・レート（ＲＲ）、

はモニタされる。
[0027] 図５Ｂは、レース・レートの例を例示しているグラフである。例において、レース・レートは、ＦＣＳ１０６に小さい震えを適用することによって、モニタされることがありえる。ＦＣＳ１０６の震えは、ＦＣ１０２とＣＣ１０４の間に鼓動注５０２上の鋸歯状形状を生成する。レース・レート５０４は、ビート・ノート５０２の鋸歯状形状の下方へのエッジの傾斜である。ｐ歯１１０とＣＣ１０４のｍ＋１歯１１６がビート・ノートを作成するために妨げていることをＦＣの歯（などｐ＋１、ｐ＋２、ｐ＋３）の間に、比例して歯「ｑ」の数に依存する値を、レース・レート５０４は、有する。特に、レースは無限に５０４の移動をより間近であると評価する（垂直傾斜）更に、ＣＣ１０４のｍ＋１歯１１６を妨げているＦＣ１０２の歯（ｐ＋１、ｐ＋２など）はｐ歯１１０から間隔をおいて配置される。この現象に基づいて、それは１０２までｍ＋１歯をロックすることが望ましいＦＣの歯（第４の歯）１１８とＣＣ１０４のｍ＋１歯１１６が重複するときに、それは決定されることがありえる。特に、

、ＦＣＳ１０６をディザ処理する方法によるいくつかの定数ｂに関する。ｍ＋１歯１１６が所望の（第４の）歯１１８に重なるときに、レース・レートは第４の歯１１８に関し予め定められた値に等しい。そこで、ＣＣ１０４共振器３０５、４０５のＦＳＲを保つサーボ・ループは、係合することがありえる、第４の歯１１８に第３の歯１１６をロックする。一旦これが発生すると、ＣＣ１０４の歯の全てはＦＣＳ１０６の整数倍数によって、間隔を置かれる。特に、ＣＣＳ１０８の周波数を有しているビート・ノートを検出しなければならならず、これは、達成されることがありえる。

[0028] ＣＣ１０４の周波数オフセット１２０も、セットされる。例において、図１に示すようにＣＣ１０４の２つの歯を自動参照することによって、周波数オフセット１２０は、セットされる。公知であるように、かかる自己参照を可能にするために、ＣＣ１０４は光学オクターブにわたる。かくして、自己参照干渉計（ブロック２０８）のＣＣ１０４に関し周波数オフセット、ｆｏ、１２０をセットすることによって、ＣＣ１０４の歯の絶対の周波数は、セットされる。例えば、多くの対の歯（ｎ１、ｎ２）が、２＊周波数（ｎ１）が周波数（ｎ２）にほぼ等しい関係を納得させるかもしれないＣＣ１０４にある（すなわち、一対の歯が１オクターブ離れてある）。各歯の光学的周波数は、周波数（ｎ１）＝ｆｏ＋ｎ２＊ＣＣＳと書かれることがある。非線形媒体および注がｎ２歯によって、されるヘテロダイン・ビートにおいて、ｎ１歯が２倍になる場合、ビート・ノートは周波数オフセット１２０を確認するために処理されることができる。周波数オフセット１２０は、フォト受信機によって、直接検出するにはあまりに、周波数において、高でもよい最悪のケースのＣＣＳ／２と同じ大きさでありえる。したがって、自己参照ビート・ノート周波数が検出器のバンド幅の外側にある場合、ビート・ノートは観察されない。ビート・ノートが観察されない場合、ＦＣ１０２およびＣＣ１０４に関しポンプレーザ１１４はビート・ノートを見つけるためにさっと払われることがありえる（上および／または下）が（１／２）＊ＣＣＳ１０８より掃除される必要がない。ビート・ノートは、処理デバイス１２８および適切な検出器で検出されることがありえる。それから、所望のポイントでオフセットされる周波数をセットためにポンプ１２４の周波数１２６を調整するために、処理デバイス１２８は、粗いコームに関しポンプ１２４に信号を送ることがありえる。他の例において、自己参照干渉計を使用する代わりに、他の十分に安定なレーザー（例えば光学的原子時計の出力）にポンプ１２４（すなわち、ＣＣ１０４のｍ歯）を参照することによって、オフセットされる周波数はセットされる。

[0029] 第１の歯１１０と第2の歯１１２間のロック、ＦＣＳ１０６とＲＦ参照間のロック、第３の歯１１６と第４の歯１１８間のロックおよびＣＣ１０４に関しポンプ１２４のロックの全ては、相互に参照されたコームコーム１０を提供するために、並行して維持される。第2の歯１１２に、そして、ＣＣＳ１０８にＦＣＳ１０６をロックすることによって、第１の歯１１０をロックすることによって、ＦＣ１０２の中でオフセットされる周波数は、セットされることがありえ、ＦＣ１０２が設定によって、光学オクターブにわたらない場合であっても、周波数はＣＣ１０４にロックされているＦＣ１０２によって、ＦＣ１０２の中でオフセットされる周波数を自動的にセットするＣＣ１０４のうちの１２０をオフセットした。特に、ＦＣ１０２およびＣＣ１０４は、ポンプレーザ１１４と協力してスライド（上および／または下）出力する。それがＦＣＳ１０６の整数倍数までロックされるのでこれが発生するにつれて、ＣＣＳ１０８は変化しない。このようにして、ＦＣ１０２が光学オクターブにわたることができない場合であっても、ＦＣ１０２の中でオフセットされる周波数はセットされる（例えば、調整される）。

[0030] 例示において、コーム１００が、光学的シンセサイザに関し光学参照として用いられることがありえる。かかる光学的シンセサイザ６００の例示は、図６Ａに示される。ＦＣ１０２およびＣＣ１０４に加えて、光学的シンセサイザ６００は、処理デバイス（例えば、マイクロプロセッサ）６０２および出力レーザー６０４を包含することがありえる。処理デバイス６０２は出力レーザー６０４およびＦＣ１０２に連結する。そうすると、処理デバイス６０２は出力レーザー６０４からの光６０６とＦＣ１０２の選択された歯の間に周波数差分を検出することがありえる。出力レーザー６０４をそこから光の周波数を調整するために制御するために、処理デバイス６０２も、構成される。例示において、処理デバイス６０２は、外部のＲＦ基準信号に基づいてマイクロ波バンドにおいて、作動するダイレクトデジタル・シンセサイザ（ＤＤＳ）である。図３Ｂは、出力レーザー３０４から出力光６０６とともに相互にロックされたＦＣ１０２およびＣＣ１０４を例示している例示のグラフを示す。

[0031] 作動中、ＦＣ１０２およびＣＣ１０４は、上記のように相互に参照される。処理デバイス６０２は、出力レーザー６０４から光６０６に関し所望の出力周波数を示している信号を受信する。この信号はいかなる適切なソース（例えばより高レベル・コンピュータ・システム）からも受信されることがありえる。そして、それは人間からの入力を受信する。処理デバイス６０２は、近くで所望の出力周波数であるＦＣ１０２の歯６０８を選択する。例示において、処理デバイス６０２は、所望の出力周波数に最も近いＦＣ１０２の歯６０８を選択する。それから、処理デバイス６０２は、ＦＣ１０２の選択された歯６０８と出力レーザー６０４からの光６０６の周波数の間に周波数差分を検出する。検出周波数差分に基づいて、光６０６が所望の出力周波数でセットように、処理デバイス６０２は出力レーザー装置６０４を制御する。特に、ＦＣ１０２（光学オフセットされた周波数が所望の出力周波数とＦＣ１０２の選択された歯６０８の周波数の間に差分に等しい）の選択された歯６０８から間隔をおいて配置される光学オフセットされた周波数で光６０６がそこからセットように、処理デバイス６０２は出力レーザー装置６０４を制御する。特に、処理デバイス６０２は、出力レーザー６０４に送られる周波数信号を生成することがありえ、出力レーザー６０４により生成される光６０６の周波数は、処理デバイス６０２（例えば、ＤＤＳ）から受信される信号の周波数に基づく。出力レーザー装置６０４を制御するために処理デバイス６０２（例えば、ＤＤＳ）から送られる信号の周波数は、本明細書において、デルタ周波数と称される。

[0032] 入力に基づいて、出力光６０６（６０２がデルタ周波数を調整して光６０６の周波数を制御することがありえる処理デバイス）に関し、受信される信号は所望の出力周波数を示した、および／または、いずれがＦＣ１０２の中でかみ合うかが選択される。例示において、チューニングによって、処理デバイス６０２（例えば、ＤＤＳ）のレンジに適合させる２０ＧＨｚ以下に、ＦＣＳ１０６はセットされる。例示において、デルタ周波数は０ＨｚとＦＣＳ１０６の間の周波数にセットされ、それは処理デバイス６０２（例えば、ＤＤＳ）を有する下位ヘルツの精度によって、されることがありえる。

[0033] 例示において、ＣＣＳ１０８は、ＦＣＳ１０６より少なくとも１０倍大きい。周波数間隔のかかる差分は、光学的シンセサイザ６００に関し比較的低いパワー要求を有するＦＣＳ１０６に基づいてＣＣＳ１０８および微細な周波数解像度に基づいて広く全体の周波数レンジを提供する。この例示の実装において、ＣＣＳ１０８は、ＦＣＳ１０６より少なくとも５０倍大きい。
例示の実施形態
[0034] 例１は、光学的周波数リファレンスを包含し、
無線周波数リファレンスの分数または整数倍数にロックされる歯の間の周波数間隔（ＦＣＳ）と第１の歯を有している微細な光学的周波数コームと、
第１の歯にロックされる第2の歯と、ＦＣＳの整数倍数にロックされる歯の間の周波数間隔（ＣＣＳ）とを有している粗い光学的周波数コームと、
を有し、
粗い光学的周波数コームの少なくとも一つの歯の絶対的な光学的周波数がセットされることを特徴とする。

[0035] 例２は例１の光学的周波数リファレンスを包含し、ＣＣＳはＦＣＳより少なくとも１０倍大きい。
[0036] 例３は例１―２のいずれかの光学的周波数リファレンスを包含し、微細な光学的周波数コームは１オクターブにわたらない。

[0037] 例４は例１―３のいずれかの光学的周波数リファレンスを包含し、微細な光学的周波数コームの第４の歯に粗い光学的周波数コームの第３の歯をロックすることによって、ＣＣＳはＦＣＳの整数倍数にロックされる。

[0038] 例５は例４の光学的周波数リファレンスを包含し、第３の歯がＣＣＳによって、第2の歯から分離されるように、第３の歯は第2の歯に対する隣接する歯である。
[0039] 例６は実施形態４―５のいずれかの光学的周波数リファレンスを包含し、粗い光学的周波数コームに関し共振器の自由スペクトル・レンジ（ＦＳＲ）をセットすることによって、第３の歯は第４の歯にロックされ、微細な光学的周波数コームの混合と粗い光学的周波数コームとの間のビート周波数は、第４の歯に合わせられている第３の歯に対応する。

[0040] 例７は例１―６のいずれかの光学的周波数リファレンスを包含し、無線周波数リファレンスは、閉ループ・サーボ制御または共振器のパラメータ播種の一つから得られる。

[0041] 例８は例１―７のいずれかの光学的周波数リファレンスを包含し、微細な光学的周波数コームをポンプするために一般のポンプレーザを使用する一つのおよび粗い光学的周波数コームによって、または、微細な光学的周波数コームに関し第１のポンプレーザおよび粗い光学的周波数コームに関し第2のポンプレーザを用いて、第2の歯は第１の歯にロックされ、第１のポンプレーザおよび第2のポンプレーザは互いにロックされる。

[0042] 例９は例１―８のいずれかの光学的周波数リファレンスを包含し、自動ヘテロダイン効果を起こすインターフェロメトリの一つによって、または、十分に安定なレーザーに少なくとも一つの歯を参照することによって、少なくとも一つの歯の絶対の光学的周波数がセットされる。

[0043] 例１０は２つの光学的周波数コームを相互に参照することに関する方法を包含し、
粗い光学的周波数コームの第2の歯に微細な光学的周波数コームの第１の歯をロックするステップと、
無線周波数参照の分数または整数倍数まで微細な光学的周波数コームの周波数間隔をロックするステップと、
微細な光学的周波数コームの周波数間隔の整数倍数まで粗い光学的周波数コームの周波数間隔をロックするステップと、
粗い光学的周波数コームの周波数オフセットをセットするステップと、
を有する。

[0044] 例１１は方法の例１０を包含し、微細な光学的周波数コームの周波数間隔の整数倍数に粗い光学的周波数コームの周波数間隔をロックすることは微細な光学的周波数コームの第４の歯に粗い光学的周波数コームの第３の歯をロックすることを包含する。

[0045] 例１２は例１１の方法を包含し、第３の歯が粗い光学的周波数コームの周波数間隔によって、第2の歯から分離されるように、第３の歯は第2の歯に対する隣接する歯である。

[0046] 例１３は例１１―１２のいずれかの方法を包含し、
第４の歯に第３の歯をロックすることは粗い光学的周波数コームに関し共振器の自由スペクトル・レンジ（ＦＳＲ）をセットすることを包含し、微細な光学的周波数コームの出力と粗い光学的周波数コームの出力間のビート周波数は、第４の歯に合わせられている第３の歯に対応する。

[0047] 例１４は例１０―１３のいずれかの方法を包含し、無線周波数リファレンスは共振器のパラメータ播種または共振器の閉ループ・サーボ制御の一つから得られる。
[0048] 例１５は例１０―１４のいずれかの方法を包含し、第2の歯に第１の歯をロックするステップは以下のステップの一つを包含する：微細な光学的周波数コームおよび一般のポンプレーザを有する粗い光学的周波数コームをポンプし、または、第１のポンプレーザを有する微細な光学的周波数コームをポンプし、および、第2のポンプレーザを有する粗い光学的周波数コームをポンプし、第2のポンプレーザに第１のポンプレーザをロックすること。

[0049] 例１６は例１０―１５のいずれかの方法を包含し、粗い光学的周波数コームの周波数間隔は微細な光学的周波数コームの周波数間隔より少なくとも１０倍大きい。
[0050] 例１７は例１０―１６のいずれかの方法を包含し、微細な光学的周波数コームは１オクターブにわたらない。

[0051] 例１８は方法の例１０を包含し、オフセットされる周波数をセットするステップが、粗い光学的周波数コームの２つの歯を自動参照するか、または、十分に安定なレーザーに粗い光学的周波数コームの少なくとも一つの歯を参照することの一つを包含する。

[0052] 例１９は、光学的シンセサイザを包含し、第１の歯および第2の歯と、無線周波数リファレンスの分数または整数倍数にロックされる歯の間の周波数間隔（ＦＣＳ）とを有している微細な光学的周波数コームと、第３の歯および第４の歯を有する粗い光学的周波数コームであって、第３の歯は第１の歯にロックされ、第４の歯は第2の歯にロックされ、粗い光学的周波数コームの２つの歯を自動参照することによって、粗い光学的周波数コームおよび微細な光学的周波数コームに関しオフセットされる周波数がセットされる、ことを特徴とする粗い光学的周波数コームと、出力レーザーと、マイクロ波バンドにおいて、作動しているダイレクトデジタル・シンセサイザ（ＤＤＳ）と、を有し、
前記ＤＤＳは、微細な光学的周波数コームの選択された歯と出力レーザーの間に周波数の差分を検出するように構成され、検出差分に基づいて出力レーザーが望ましい周波数に出力レーザーをセットするように調整するように構成される。

[0053] 例２０は、例１９の光学的シンセサイザを包含し、
第４の歯が粗い光学的周波数コームの周波数間隔によって、第３の歯から分離されるように、第４の歯は第３の歯に対する隣接する歯であり、
第４の歯は、粗い光学的周波数コームに関し共振器の自由スペクトル・レンジ（ＦＳＲ）をセットすることによって、第2の歯にロックされ、
微細な光学的周波数コームの出力と粗い光学的周波数コームの出力との間のビート周波数は、第2の歯に合わせられている第４の歯に対応し、
第３の歯は、微細な光学的周波数コームおよび粗い光学的周波数コームをポンプするために一般のポンプレーザを使用すること、または、微細な光学的周波数コームに関し第１のポンプレーザおよび粗い光学的周波数コームに関し第2のポンプレーザを用いて第１の歯にロックされ、
第１のポンプレーザおよび第2のポンプレーザは、互いにロックされることを特徴とする。

Claims (3)

1. 無線周波数リファレンスの分数または整数倍数にロックされる歯の間の周波数間隔（ＦＣＳ）（１０６）と第１の歯（１１０）とを有している微細な光学的周波数コーム（１０２）と、
   第１の歯（１１０）にロックされる第2の歯（１１２）と、ＦＣＳ（１０６）の整数倍数にロックされる歯の間の周波数間隔（ＣＣＳ）（１０８）とを有している粗い光学的周波数コーム（１０４）であって、粗い光学的周波数コームの少なくとも一つの歯の絶対的な光学的周波数がセットされることを特徴とする、粗い光学的周波数コーム（１０４）と
   を有することを特徴とする光学的周波数リファレンス（１００）。
2. ＣＣＳ（１０８）が、微細な光学的周波数コーム（１０２）の第４の歯（１１８）に粗い光学的周波数コーム（１０４）の第３の歯（１１６）をロックすることによって、ＦＣＳ（１０６）の整数倍数にロックされることを特徴とする、請求項１に記載の光学的周波数リファレンス（１００）。
3. ２つの光学的周波数コームを相互に参照するための方法（２００）であって、
   粗い光学的周波数コームの第2の歯に微細な光学的周波数コームの第１の歯をロックする（２０２）ステップと、
   無線周波数参照の分数または整数倍数に微細な光学的周波数コームの周波数間隔をロックする（２０４）ステップと、
   微細な光学的周波数コームの周波数間隔の整数倍数に粗い光学的周波数コームの周波数間隔をロックする（２０６）ステップと、
   粗い光学的周波数コームの周波数オフセットをセットする（２０８）ステップであって、粗い光学的周波数コームの２つの歯を自動参照するかまたは十分に安定なレーザーに粗い光学的周波数コームの少なくとも一つの歯を参照することの一つを包含することを特徴とする、周波数オフセットをセットするステップと
   を有することを特徴とする方法。

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