JP7344541B2 - Composite optical resonator, temperature sensor, optical resonator device - Google Patents
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本発明は、複合光共振器、温度センサ、及び光共振器装置に関する。 The present invention relates to a composite optical resonator, a temperature sensor, and an optical resonator device.
原子や分子の遷移周波数を利用する原子時計に使用される光共振器は、スペーサに形成された空洞と、この空洞の両端に設けられた一対の反射鏡とを有する。共振周波数(共鳴周波数)は一対の反射鏡間の距離(共振器長)に依存するので、光共振器は、周波数変動のないようにするために、温度変動による熱膨張、気圧変化による影響、及び機械的振動を極力皆無とするように構成される。 An optical resonator used in an atomic clock that utilizes the transition frequency of atoms or molecules has a cavity formed in a spacer and a pair of reflecting mirrors provided at both ends of the cavity. The resonant frequency depends on the distance between a pair of reflecting mirrors (resonator length), so in order to prevent frequency fluctuations, optical resonators are designed to prevent thermal expansion due to temperature fluctuations, atmospheric pressure changes, and is configured to eliminate mechanical vibration as much as possible.
スペーサの熱膨張を抑制するために、スペーサを超低熱膨張材料で形成すると共に、温度調整機能を有する真空恒温チャンバに光共振器を収容し、さらに真空恒温チャンバと光共振器の間に熱遮蔽材を設けて、マイクロケルビン単位で温度管理される(非特許文献1~3)。また、反射鏡にスペーサと同じ材料からなる補償部材を取り付けて、温度変動による反射鏡の撓みを抑制した光共振器が開示されている(特許文献1)。また、複数の光共振器の並列動作によってそれぞれの帰還光の周波数を平均化して、熱振動による影響を軽減する装置が開示されている(特許文献2)。また、光共振器は、機械的振動を抑制するために除振台に搭載される。さらに、一体のスペーサを共有する複数の光共振器を加速度センサに利用して、その出力の負帰還によって駆動する台に搭載されて能動的に除振する装置が開示されている(特許文献3)。
In order to suppress the thermal expansion of the spacer, the spacer is made of an ultra-low thermal expansion material, the optical resonator is housed in a vacuum constant temperature chamber with a temperature adjustment function, and a thermal shield is provided between the vacuum constant temperature chamber and the optical resonator. The temperature is controlled in microkelvin units (Non-Patent
しかし、光共振器は、周波数の不確かさ(確度)を10-15未満として良好に維持するためには、ナノケルビン程度以下の温度安定性が必要とされ、現在の標準温度センサでは達成不可能である。このような温度センサの精度未満の温度変動をも抑制するために、光共振器は、大型化、精密化した恒温チャンバに、厚みのある、または二重以上の熱遮蔽材を介在して収容されるが、十分な温度管理は不可能である。 However, in order to maintain a good frequency uncertainty (accuracy) of less than 10 -15 , optical resonators require temperature stability on the order of nanokelvin or less, which cannot be achieved with current standard temperature sensors. It is. In order to suppress temperature fluctuations that are less than the accuracy of such temperature sensors, the optical resonator is housed in a larger and more precise constant temperature chamber with a thick or double or more heat shielding material interposed. However, sufficient temperature control is not possible.
本発明は、前記問題点に鑑みてなされたものであり、ナノケルビンオーダーの高精度な温度センサ、及びこの温度センサを構成する複合光共振器、並びに、光共振器の10-15未満の周波数の確度を実現可能な光共振器装置を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and provides a highly accurate temperature sensor on the order of nanokelvin, a composite optical resonator constituting this temperature sensor, and a frequency of less than 10 -15 of the optical resonator. An object of the present invention is to provide an optical resonator device that can achieve the accuracy of .
本発明に係る複合光共振器は、スペーサの一面から他面まで貫通する空洞と前記空洞の両端に設けられた反射鏡とを備える光共振器を、前記スペーサに前記空洞が並行するように複数設けた複合光共振器であって、一部の前記光共振器の反射鏡と他の前記光共振器の反射鏡とは熱膨張率が異なる構成である。 The composite optical resonator according to the present invention includes a plurality of optical resonators each including a cavity penetrating from one surface to the other surface of a spacer and reflecting mirrors provided at both ends of the cavity, such that the cavities are parallel to the spacer. In the provided composite optical resonator, the reflecting mirrors of some of the optical resonators and the reflecting mirrors of the other optical resonators have different coefficients of thermal expansion.
また、本発明に係る別の複合光共振器は、スペーサの一面から他面まで貫通する空洞と前記空洞の両端に設けられた反射鏡とを備える光共振器を、前記スペーサに前記空洞が並行するように複数設けた複合光共振器であって、一部の前記光共振器が、前記反射鏡よりも熱膨張率が低い補整部材を、前記反射鏡の前記空洞に対向する側の反対側に接続して備えるものである。 Further, another composite optical resonator according to the present invention includes an optical resonator including a cavity penetrating from one surface to the other surface of a spacer and reflecting mirrors provided at both ends of the cavity, the cavity being parallel to the spacer. A plurality of composite optical resonators are provided such that some of the optical resonators have a compensating member having a lower coefficient of thermal expansion than the reflecting mirror on a side opposite to the side of the reflecting mirror facing the cavity. It is provided by connecting to.
かかる構成により、複合光共振器は、温度が変動したときに、一部の光共振器と他の光共振器とで共振器長の変化量が異なる。したがって、前記一部の光共振器と他の光共振器との共振周波数同士の差を計測することによって、温度変動を検知することができる。 With this configuration, in the composite optical resonator, when the temperature changes, the amount of change in the resonator length differs between some optical resonators and other optical resonators. Therefore, temperature fluctuations can be detected by measuring the difference between the resonant frequencies of some of the optical resonators and the other optical resonators.
本発明に係る温度センサは、前記のいずれかの複合光共振器と、前記複合光共振器のそれぞれの光共振器にレーザー光を導入するレーザー光源と、前記一部の光共振器と他の前記光共振器との共振周波数同士の差である共振周波数差を計測する周波数比較手段と、を備え、前記共振周波数差が所定値となるときの前記複合光共振器の温度を基準温度として、前記周波数比較手段が計測した共振周波数差と前記所定値との差から、前記複合光共振器の温度と前記基準温度との差を検出する構成である。 The temperature sensor according to the present invention includes any one of the above-mentioned composite optical resonators, a laser light source that introduces laser light into each optical resonator of the above-mentioned composite optical resonators, and a part of the above-mentioned optical resonators and another optical resonator. a frequency comparing means for measuring a resonance frequency difference that is a difference between resonance frequencies of the optical resonator, the temperature of the composite optical resonator when the resonance frequency difference reaches a predetermined value as a reference temperature; The configuration is such that the difference between the temperature of the composite optical resonator and the reference temperature is detected from the difference between the resonant frequency difference measured by the frequency comparison means and the predetermined value.
かかる構成により、温度センサは、一部の光共振器の温度感度が相対的に高い複合光共振器を備えて、さらに、前記一部の光共振器の共振周波数を他の光共振器の共振周波数との差として算出する周波数比較手段によって、複合光共振器の温度を高精度で検知することができる。 With this configuration, the temperature sensor includes a composite optical resonator in which some of the optical resonators have relatively high temperature sensitivity, and further, the resonant frequency of some of the optical resonators is adjusted to the resonance frequency of the other optical resonators. The temperature of the composite optical resonator can be detected with high precision by the frequency comparison means that calculates the difference from the frequency.
本発明に係る光共振器装置は、前記のいずれかの複合光共振器と、前記複合光共振器のそれぞれの光共振器にレーザー光を導入するレーザー光源と、前記一部の光共振器と他の前記光共振器との共振周波数同士の差である共振周波数差を計測する周波数比較手段と、前記複合光共振器の温度を制御する温度制御手段と、を備え、前記温度制御手段は、前記共振周波数差が一定の値となるように、前記周波数比較手段が計測した共振周波数差に基づいて、前記複合光共振器の温度のフィードバック制御を行う構成である。 An optical resonator device according to the present invention includes any one of the above-mentioned composite optical resonators, a laser light source that introduces laser light into each optical resonator of the above-mentioned composite optical resonator, and some of the above-mentioned optical resonators. A frequency comparison means for measuring a resonance frequency difference, which is a difference between the resonance frequencies of the other optical resonators, and a temperature control means for controlling the temperature of the composite optical resonator, the temperature control means comprising: The configuration is such that feedback control of the temperature of the composite optical resonator is performed based on the resonance frequency difference measured by the frequency comparing means so that the resonance frequency difference becomes a constant value.
かかる構成により、光共振器装置は、複合光共振器について、熱遮蔽材のような受動的な温度保持手段のみによらずに、また、別途温度センサを接触設置することなく、温度を所定温度に高精度で管理することができる。 With this configuration, the optical resonator device can maintain the temperature of the composite optical resonator at a predetermined temperature without relying solely on passive temperature maintaining means such as a heat shielding material, or without installing a separate temperature sensor in contact with the composite optical resonator. can be managed with high precision.
本発明に係る別の光共振器装置は、前記のいずれかの複合光共振器と、前記複合光共振器のそれぞれの光共振器にレーザー光を導入するレーザー光源と、前記一部の光共振器と他の前記光共振器との共振周波数同士の差である共振周波数差を計測する周波数比較手段と、前記複合光共振器の一つの光共振器に共振した光の波長をシフトさせる波長シフト手段と、を備え、前記波長シフト手段は、前記周波数比較手段が計測した共振周波数差に基づいて、前記一つの光共振器の共振周波数の変動を打ち消すフィードフォワード制御を行う構成である。 Another optical resonator device according to the present invention includes any one of the above-described composite optical resonators, a laser light source that introduces a laser beam into each optical resonator of the composite optical resonator, and a part of the optical resonator. a frequency comparison means for measuring a difference in resonance frequency between the resonant frequency of the optical resonator and the other optical resonator; and a wavelength shifter for shifting the wavelength of light resonating in one of the optical resonators of the composite optical resonator. The wavelength shifting means is configured to perform feedforward control to cancel fluctuations in the resonant frequency of the one optical resonator based on the resonant frequency difference measured by the frequency comparing means.
かかる構成により、光共振器装置は、温度の微小な変動によって生じる共振周波数のドリフトを補償することができる。 With such a configuration, the optical resonator device can compensate for drifts in the resonant frequency caused by minute fluctuations in temperature.
本発明によれば、ナノケルビンオーダーの高精度な温度センサ、及びこの温度センサを構成する複合光共振器、並びに、光共振器の10-15未満の周波数の確度を実現可能な光共振器装置が得られる。 According to the present invention, a highly accurate temperature sensor on the nanokelvin order, a composite optical resonator constituting this temperature sensor, and an optical resonator device capable of realizing frequency accuracy of less than 10 -15 of the optical resonator is obtained.
本発明に係る複合光共振器、温度センサ、及び光共振器装置を実施するための形態について、図を参照して説明する。図面に示す複合光共振器及びその要素は、説明を明確にするために、大きさや位置関係等を誇張していることがあり、また、形状を単純化していることがある。また、同一構造の要素については、同じ符号を付して表す。 Embodiments for implementing a composite optical resonator, a temperature sensor, and an optical resonator device according to the present invention will be described with reference to the drawings. The composite optical resonator and its elements shown in the drawings may be exaggerated in size, positional relationship, etc., or simplified in shape for clarity of explanation. In addition, elements having the same structure are denoted by the same reference numerals.
〔光共振器装置〕
図1に示すように、本発明の実施形態に係る光共振器装置100は、複数の光共振器11,12,13を有する複合光共振器10と、光共振器11,12,13にレーザー光を導入するレーザー光源3と、光共振器12の共振周波数f2と光共振器13の共振周波数f1との差(共振周波数差)を計測する周波数比較器(周波数比較手段)7と、複合光共振器10の温度を所定温度に制御する温度制御装置(温度制御手段)81を備える真空恒温チャンバ8と、波長シフタ(波長シフト手段)9と、を備え、光共振器11に共振した光を、温度変動による周波数ドリフト(変動)を波長シフタ9で打ち消して出力する。光共振器装置100はさらに、光アイソレータ61と、レーザー光源3が照射したレーザー光L0を分岐させるビームスプリッタ62,63,65と、ミラー64,66と、レーザー光源3の発振波長を安定化する波長安定化装置4と、光共振器13,12に導入するレーザー光L1,L2をそれぞれ波長安定化する同調器5,5と、を備える。また、真空恒温チャンバ8がその真空容器内に複合光共振器10を収容して、除振台(図示省略)に搭載されている。光共振器装置100が出力した光L0corrは、外部の光周波数カウンタ(図示省略)等に入力される。なお、図1、及び後記図3及び図4において、実線の矢印で電気信号を、ハッチングを付した矢印で光を、白抜き矢印で環境(温度及び圧力)の制御を、それぞれ表す。以下、各要素について詳細に説明する。
[Optical resonator device]
As shown in FIG. 1, an
(複合光共振器)
複合光共振器10は、スペーサの上面から下面まで貫通する空洞とこの空洞の両端に設けられた反射鏡とを有する光共振器を、それぞれの空洞が並行するように複数設ける。すなわち、これらの光共振器はそれぞれ、空洞を光路とするファブリペロー共振器であり、一つのスペーサを共有する。本実施形態に係る複合光共振器10は、図2Aに示すように、3つの光共振器11,12,13が一列に並んで設けられている。そのために、複合光共振器10は、3本の空洞1cが形成されたスペーサ1、スペーサ1の空洞1c毎に両端に向かい合って設けられた反射鏡21,22、反射鏡23,24、及び反射鏡25,26、並びに、反射鏡21,22のそれぞれに接合した補整部材27を備える。複合光共振器10を構成するこれらの部材は、低熱膨張材料で形成され、また、経年劣化し難い材料が好ましい。
(composite optical resonator)
The composite
光共振器11は、その共振周波数でレーザー光源3の発振波長を安定化させる参照光共振器であり、かつ、周波数基準とする主光共振器として使用される。そのために、光共振器11は、共振周波数の安定性に特に優れるように構成される。さらに、光共振器11は、温度感度が、他の光共振器の少なくとも一つよりも低く、すなわち光共振器12よりも低くなるように構成される。このような光共振器11は、スペーサ1の中心に形成された1本の空洞1c、及びその両端で向かい合う一対の反射鏡21,22、並びに補整部材27,27で構成される。光共振器12及び光共振器13は、これら2つが組み合わされて温度センサに使用される。そのために、光共振器12が光共振器13よりも温度感度が高くなるように構成される。また、光共振器13は、温度感度がより低くなるように構成されることが好ましい。光共振器12は、1本の空洞1c、及びその両端で向かい合う一対の反射鏡23,24で構成される。同様に、光共振器13は、1本の空洞1c、及びその両端で向かい合う一対の反射鏡25,26で構成される。
The
スペーサ1は、外形が、双円錐台(樽型)で、さらに径の太い部分に鍔状に張り出した支持部を有する回転体である。この回転体の回転の軸をスペーサ1の中心軸と称する。スペーサ1は、一面から他面まで中心軸方向に貫通する空洞1cが3本形成されている。空洞1cは円柱形状である。空洞1cは、3本が一方向に等間隔で並んで形成され、中央の1本の中心軸がスペーサ1の中心軸と一致する。スペーサ1の形状は、空洞1cを含めて回転対称性を有することが好ましい。また、スペーサ1の中心軸が特に機械的振動等の影響を受け難い位置であることから、中央の空洞1cが光共振器11に適用される。なお、空洞1c内は、高真空であり、真空吸引のために、スペーサ1の外周面で開放するように、スペーサ1に形成された図示しない貫通孔と連通している。スペーサ1は、熱膨張係数が特に小さい材料(超低熱膨張材料)で形成される。具体的には、零膨脹率になる温度(Zero-Crossing温度)が室温に近いULE(Ultra-Low-Expansion、登録商標、Corning社)ガラスやゼロデュア(Zerodur、登録商標、Schott社)が挙げられ、クリープが小さいことからULEガラスが特に好ましい。
The
反射鏡21及び反射鏡22は、光共振器11において、空洞1cの両端の開口部を塞ぐように、オプティカルコンタクトによってスペーサ1と接合されている。図2Bに示すように、反射鏡21,22は、それぞれ、反射面を構成する反射膜2aと、これを支持する基板2bとからなる。そして、反射鏡21,22は、基板2b上における空洞1cに対向する領域に、反射膜2aを成膜してなる。反射膜2aは、例えば、SiO2とTa2O5の誘電体多層膜である。反射鏡21,22は、ブラウン運動による共振周波数の変動を抑制するために、熱雑音の少ない基板2bを備えることが好ましい。このような基板2bとして、石英ガラスが挙げられる。また、反射鏡21は平面鏡、反射鏡22は凹面(球面)鏡であり、それぞれの形状に基板2bが加工されている。あるいは、反射鏡21と反射鏡22とは、凸面鏡と凹面鏡の組合せでもよいし、両方が凹面鏡でもよい。
In the
反射鏡23,25は反射鏡21と、反射鏡24,26は反射鏡22と、それぞれ同一形状であり、これらは反射鏡21,22と同様に、空洞1cの両端の開口部を塞ぐようにスペーサ1と接合されている。光共振器12の反射鏡23,24は、それぞれ、反射面を構成する反射膜2aと、これを支持する基板2cとからなる。光共振器13の反射鏡25,26は、それぞれ、反射面を構成する反射膜2aと、これを支持する基板2dとからなる。反射鏡23,24と反射鏡25,26とは、互いに熱膨張係数が異なる。そのために、反射鏡23,24及び反射鏡25,26のそれぞれの大部分を占める部材である基板2cと基板2dとは、互いに熱膨張係数の異なる材料で形成される。詳しくは、温度感度が高い光共振器12の反射鏡23,24の基板2cの方が、熱膨張係数が高い材料とする。さらに、熱膨張係数の低い基板2dは、スペーサ1と同じ熱膨張係数であることが好ましく、すなわち、スペーサ1と同じ材料で形成されることが好ましい。例えば、スペーサ1がULEガラスで形成されている場合、反射鏡25,26の基板2dが同じくULEガラスで形成され、これに対して、反射鏡23,24の基板2cが石英ガラスやBK7(ホウケイ酸クラウンガラス)で形成される。なお、光共振器12の反射鏡23及び反射鏡24は、少なくとも一方が反射鏡25,26よりも熱膨張係数が高ければよい。例えば、反射鏡24が熱膨張係数の高い基板2cを有し、かつ、反射鏡23が光共振器13の反射鏡25と同じ基板2dを有していてもよい。このような構成により、光共振器12は、反射鏡23,24の両方が基板2cを有する場合よりも温度感度が低くなる。光共振器12は、後記するように、必要とする温度感度に応じて、反射鏡23,24を設計される。
The reflecting mirrors 23 and 25 have the same shape as the reflecting
補整部材27は、熱変動による光共振器11の共振周波数の変化を抑制するために設けられる。前記したように、反射鏡21,22の基板2bは、石英ガラスが好適であるが、スペーサ1を構成するULEガラスよりも熱膨張係数が高い。そこで、反射鏡21,22及びスペーサ1の熱膨張差による変形を抑制するために、反射鏡21,22のスペーサ1との接合面と反対側に、基板2bよりも熱膨張係数の低い材料からなる補整部材27を接合する。補整部材27は、スペーサ1と反射鏡21,22との接合と同様に、オプティカルコンタクトによって反射鏡21,22(基板2b)と接合されている。補整部材27は、スペーサ1と同じ熱膨張係数であることが好ましく、すなわち、スペーサ1と同じ材料で形成されることが好ましい。補整部材27は、光共振器11に導入されるレーザー光の光路を避けて、空洞1cの延長上に貫通孔を有する円環柱形状に形成される。また、補整部材27は、反射鏡21,22を、スペーサ1と共に両面から挟んでその撓みを抑制するために、厚さ及び反射鏡21,22との接合面積が十分に大きいことが好ましい。
The
光共振器11,12,13は、平面鏡である反射鏡21,23,25の側からレーザー光を導入されることが好ましく、また、光路が重力方向であることが好ましい。したがって、複合光共振器10は、図2Aに示すように、空洞1cの貫通方向を鉛直方向に向けて、真空恒温チャンバ8の真空容器内に設置される。その際、複合光共振器10は、スペーサ1の鉛直方向中心に設けられた鍔状の支持部における等間隔な3、4点で、例えば環状の台座に取り付けられた柱によって支持されて、支持点以外を非接触とする。光共振器11,12,13への機械的振動等の影響を低減するために、支持点は、空洞1cからの距離が長い箇所とすることが好ましい。また、複合光共振器10は、室温近傍(例えば、25℃)で使用されることが好ましい。
It is preferable that laser light is introduced into the
(レーザー光源、光学素子)
レーザー光源3は、光共振器11,12,13に導入するレーザー光の光源である。レーザー光源3は、供給する電流を変化させる等により、発振波長を僅かに変化させることができる。図1に示すように、レーザー光源3が照射したレーザー光L0は、光アイソレータ61を透過し、ビームスプリッタ62,63及びミラー64によって分岐されて、波長安定化装置4または同調器5を経由して光共振器11,12,13に導入される。レーザー光L0はさらに、ビームスプリッタ65によって分岐されて、外部に出力される。光アイソレータ61は、レーザー光源3の発振動作の戻り光による擾乱を防止するものである。
(laser light source, optical element)
The
(波長安定化装置)
波長安定化装置4は、レーザー光源3の発振波長を、光共振器11の共振波長(共振周波数f0)にロックするPDH法(Pound-Drever-Hall method)によって安定化する。波長安定化装置4は、一例として、図3に示すように、レーザー光の位相を変調する光変調器42と、発振器43と、半波長板(λ/2板、HWP)47と、PBS(偏光ビームスプリッタ)48と、4分の1波長板(λ/4板、QWP)49と、光検出器(PD、Photodetector)44と、同期検波器45と、PID(Proportional-Integral-Differential、比例積微分)制御器46と、を備える。
(wavelength stabilization device)
The
光変調器42は、レーザー光源3から照射されて光アイソレータ61を透過したレーザー光L0を、発振器43からの信号に基づいて位相変調して側帯波を立てる。変調されたレーザー光は、その光量が半波長板47及びPBS48で調整されて、4分の1波長板49を経由して光共振器11に入射する。光共振器11から出力した光Lout0は、4分の1波長板49を経由し、PBS48によって光検出器44に入力する。光検出器44は、光Lout0を電気信号に変換する。同期検波器45は、この電気信号を発振器43からの信号で同期検波して、帰還信号を出力し、この帰還信号をPID制御器46が平滑化する。平滑化された帰還信号SFbは、レーザー光源3に帰還する。この帰還ループによって、レーザー光源3の出力波長を光共振器11の共振(共鳴)スペクトルにロックすることができる。
The
(同調器)
同調器5は、レーザー光源3から照射されたレーザー光L0を、光共振器12の共振波長(共振周波数f2)にロックすることによって、波長安定化したレーザー光L2を得る。また、同調器5は、レーザー光L0を光共振器13の共振波長(共振周波数f1)にロックすることによって、波長安定化したレーザー光L1を得る。同調器5は、一例として、図4に示すように、波長を可変とする波長シフタ51と、レーザー光の位相を変調する光変調器52と、発振器53と、半波長板47と、PBS48と、4分の1波長板49と、光検出器(PD、Photodetector)54と、同期検波器55と、PID制御器56と、VCO(電圧制御発振器)57と、オフセット電圧源58と、を備える。なお、図4では、光共振器12にレーザー光L2を導入する同調器5を示すが、光共振器13にレーザー光L1を導入する同調器5も同様の構成である。
(tuner)
The
波長シフタ51は、音響光学素子(AOM)等を備え、レーザー光L0を、補正信号Scorr2に基づいた波長にシフトさせる。光変調器52は、波長がシフトしたレーザー光を、発振器53からの信号に基づいて位相変調して側帯波を立てる。変調されたレーザー光は、その光量が半波長板47及びPBS48で調整されて、4分の1波長板49を経由して光共振器12に入射する。光共振器12から出力した光Lout2は、4分の1波長板49を経由し、PBS48によって光検出器54に入力する。光検出器54は、光Lout2を電気信号に変換する。同期検波器55は、この電気信号を発振器53からの信号で同期検波して、帰還信号を出力し、この帰還信号をPID制御器56が平滑化する。VCO57は、平滑化された帰還信号を、その強度に応じた周波数の交流信号を含む補正信号Scorr2に変換する。前記周波数のオフセットは、オフセット電圧源58の電圧を調整することで設定することができる。同調器5は、光共振器12(または光共振器13)の共振波長を基準としたレーザー光の波長変動を反映した信号Scorr2(または信号Scorr1)を出力する。ここで、PDH法のための変調は、独立な光変調器52を利用して行う以外に、波長安定化装置4で安定化されたレーザー光源3からの変調されているレーザー光を利用することもできる。また、VCO57の代わりに、シンセサイザ方式の信号発生器を用いることができる。
The
(周波数比較器)
周波数比較器7は、光共振器13の共振周波数f1と光共振器12の共振周波数f2との差(共振周波数差)Δf2-1(=|f2-f1|)を計測して、電気信号として出力する。周波数比較器7が、温度変動によって相対的に変化し易い共振周波数f2を、共振周波数f1との差として計測することによって、共振周波数f2の変化量を高精度で検出することができる。後記するように、複合光共振器10において、光共振器12,13の共振周波数差Δf2-1は数100MHzである。光共振器装置100においては、光共振器11や光共振器13の周波数の確度を10-15未満に維持するために、周波数比較器7が、共振周波数差Δf2-1を1Hz未満の分解能で計測する。ここで、光共振器13,12に導入されるレーザー光L1,L2を波長安定化する同調器5が出力する補正信号Scorr1,Scorr2(図1、図4参照)は、それぞれ周波数が、共振周波数f1,f2と光共振器11の共振周波数f0との周波数差である。したがって、補正信号Scorr1,Scorr2間の周波数差(絶対値)は、光共振器12,13の共振周波数差Δf2-1と一致する。そこで、図1に示すように、光共振器装置100においては、周波数比較器7に、同調器5から補正信号Scorr1,Scorr2を入力する。このような周波数比較器7は、二重平衡混合器(DBM)等の周波数混合器71と、低周波域濾波器(LPF)72と、周波数-電圧変換器(FVC)73と、を備える。周波数混合器71は信号Scorr1と信号Scorr2とを混合し、その低周波数側の側帯波信号成分をLPF72が選択する。この選択された信号は、周波数が共振周波数差Δf2-1であり、FVC73が、周波数に対応した電圧の信号Sdiffに変換して出力する。
(frequency comparator)
The
(真空恒温チャンバ)
真空恒温チャンバ8は、内部を設定された温度に保持し、また、所定の圧力の真空状態とする。そのために、図1に示すように、真空恒温チャンバ8は、内部を外部環境から遮断する真空容器(図示省略)、真空容器内の温度を制御する温度制御装置81、及び真空容器内を真空排気する真空排気系82等を備える。光共振器装置100において、真空恒温チャンバ8は、真空容器に複合光共振器10を収容して、その温度を設定温度に保持すると共に、複合光共振器10の空洞1cを高真空とする。真空容器は、高真空に対応した構造で、アルミニウム合金やステンレス鋼等で形成され、また、外部からレーザー光L0,L2,L1を複合光共振器10の光共振器11,12,13に導入するために、ARコート(Anti-reflection coating)等が形成された窓を備える。真空排気系82は、高真空ポンプ、圧力計及び流量計等を備える。温度制御装置81は、ペルチェ素子等を有する熱電冷却システム、これを制御する制御部、及び白金測温抵抗体等を用いた温度センサ等を備える。さらに、温度制御装置81は、複合光共振器10全体を均一な温度にするために、例えば、アルミニウム合金等で形成された通気孔を有する筐体を真空容器内に設置して備え、この筐体に複合光共振器10を収容して、筐体の外面に取り付けた熱電冷却システムで加熱、冷却する。あるいは、温度制御装置81は、真空容器を外側から加熱、冷却してもよい。また、真空恒温チャンバ8は、真空容器内に熱遮蔽材を備えていてもよい。
(vacuum constant temperature chamber)
The vacuum
(波長シフタ)
波長シフタ9は、同調器5の波長シフタ51と同様の構成を有し、レーザー光L0を、入力された信号に基づいた波長にシフトさせる。光共振器装置100において、光共振器11に共振した光であるレーザー光L0を出力する際に、波長シフタ9が、レーザー光L0の温度変動による周波数ドリフトを補償する。そのために、波長シフタ9は、レーザー光L0を、周波数比較器7が出力した信号Sdiffに基づいた波長にシフトさせて、光L0corrとして出力する。
(wavelength shifter)
The
〔温度センサ、光共振器装置の運転方法〕
本発明に係る光共振器装置の運転方法、及び本発明に係る温度センサについて説明する。まず、図5及び図6を参照して、複合光共振器における光共振器の共振周波数の温度依存性について説明する。
[How to operate temperature sensor and optical resonator device]
A method of operating an optical resonator device according to the present invention and a temperature sensor according to the present invention will be explained. First, the temperature dependence of the resonant frequency of the optical resonator in the composite optical resonator will be explained with reference to FIGS. 5 and 6.
光共振器の共振周波数f0は、共振器長(光路長)lに依存する。共振器長の変化と共振周波数の変化の関係は下式(1)で表される。dlは共振器長の変化量、dfは共振周波数の変化量である。光共振器の共振器長lとは、一対の反射鏡(光共振器11においては反射鏡21,22)の反射面同士の距離である。また、スペーサは、温度変動によって熱膨張(収縮)すると、共振器長が下式(2)のように変化する。αはスペーサの熱膨張係数、dTはスペーサの温度変化量である。
df/f0=dl/l ・・・(1)
dl=αl・dT ・・・(2)
The resonant frequency f 0 of the optical resonator depends on the resonator length (optical path length) l. The relationship between the change in the resonator length and the change in the resonant frequency is expressed by the following equation (1). dl is the amount of change in the resonator length, and df is the amount of change in the resonant frequency. The resonator length l of the optical resonator is the distance between the reflecting surfaces of a pair of reflecting mirrors (reflecting
df/f 0 =dl/l...(1)
dl=αl・dT...(2)
したがって、超低熱膨張材料で形成されたスペーサ1及び反射鏡25,26(基板2d)からなる光共振器13は、温度に比例して(熱膨張係数が一定であると仮定した場合)、僅かながらも共振器長が変化し、その結果、図6に実線で示すように、共振周波数f1が変化する。なお、スペーサ1及び基板2dの熱膨張係数は、図6に示す温度域において正とする。一方、スペーサ1よりも熱膨張係数の高い基板2cを有する反射鏡23,24を備える光共振器12は、温度が上昇すると、図5に示すように、反射鏡23,24がスペーサ1との接合面を凹ますように撓んで変形する。このように、光共振器12は、温度変動によって、スペーサ1の膨張に反射鏡23,24の変形が加わるので、共振器長の変化量が光共振器13よりも大きい。これに対して、光共振器12と同様に熱膨張係数の高い基板2bを有する反射鏡21,22を備える光共振器11は、熱膨張係数の低い補整部材27によって反射鏡21,22の変形が抑制される。なお、図5では、上下を図2Bと逆にして、平面鏡である反射鏡21,23,25の側を示す。その結果、図6に破線で示すように、光共振器12の共振周波数f2は、光共振器13の共振周波数f1よりも温度依存性が大きく、すなわち、光共振器12は温度感度が高い。
Therefore, the
さらに、基板2cの熱膨張係数がスペーサ1や基板2dに対して大きいほど、共振周波数f1,f2間の温度依存性の差も大きい。また、光共振器12の反射鏡23,24の両方が基板2cを有する方が、一方が基板2dを有する構造よりも、温度感度が高い。共振周波数f1,f2の各温度依存性df1/dT,df2/dTは、予め、スペーサ1、反射鏡25,26及び反射鏡23,24の各材料や寸法等に基づいて、シミュレーションで算出することができる。共振周波数f2の温度依存性は、共振周波数f1の温度依存性よりも1μKあたり5Hz以上大きいことが好ましく、10Hz以上大きいことがさらに好ましい。
Furthermore, the larger the coefficient of thermal expansion of the
ここで、複合光共振器10において、光共振器11,12,13は、同一形状に設計されていても、スペーサ1や反射鏡21~26の加工精度上、各共振器長に微小な誤差を有する。そのため、数100THzである共振周波数f0,f2,f1は、数100MHz程度の範囲でバラツキを有する。図6においては、f1<f2とする。この場合、光共振器13,12の共振周波数差Δf2-1(=|f2-f1|)は、温度が高いほど比例して大きくなる。一方、f1>f2の場合には、温度が高いほど小さくなる。
Here, in the composite
このことから、光共振器13,12の共振周波数差Δf2-1を計測することによって、複合光共振器10の温度Tを導出することができる。例えば、共振周波数差Δf2-1がある所定値(以下、参照値と称する)Δfrefとなるときの複合光共振器10の温度を基準温度Trefに設定する。図6においては、このとき、f1=f0、f2=f0+Δfrefとする(f1<f2)。なお、複合光共振器10がある温度(基準温度)Trefであるときの共振周波数差Δf2-1を参照値Δfrefに設定してもよいし、光共振器11の共振周波数f0を基準にして参照値Δfref及び基準温度Trefを設定してもよい。共振周波数差Δf2-1の、参照値Δfrefとの大小関係を含む差(Δf2-1-Δfref)から、共振周波数f1,f2の温度依存性df1/dT,df2/dTに基づいて、複合光共振器10の温度Tを基準温度Trefとの差(T-Tref)として算出することができる。光共振器装置100においては、前記したように、周波数比較器7が、共振周波数差Δf2-1に対応した電圧の信号Sdiffを出力するので、信号Sdiffの電圧から、複合光共振器10の温度Tの基準温度Trefとの差(T-Tref)を算出することができる。
From this, the temperature T of the composite
このように、スペーサ1を共有し、かつ反射鏡の熱膨張係数が異なる光共振器13,12を備える複合光共振器10によれば、共振周波数差Δf2-1を計測することによって、複合光共振器10の温度Tを基準温度Trefとの差として検出することができる。特に、共振周波数差Δf2-1を1Hz未満で計測することによって、光共振器装置100をナノケルビンオーダーの温度センサとして使用することができる。
As described above, according to the composite
また、光共振器11について、共振周波数f0の温度依存性df0/dTを光共振器12,13と同様に予め算出しておくことにより、共振周波数差Δf2-1から、複合光共振器10の温度変動に伴う共振周波数f0の変動(ドリフト)量を推測することができる。そこで、光共振器装置100は、周波数比較器7が出力した信号Sdiffを波長シフタ9に入力するように構成され、外部に出力されるレーザー光L0を、波長シフタ9が信号Sdiffの電圧に応じた波長にシフトする。波長シフタ9によって波長をシフトされた光L0corrは、推測による基準温度Trefにおける共振周波数を有する。このように、光共振器装置100は、温度感度の互いに異なる光共振器12と光共振器13とによって、光共振器12よりも温度感度の低い光共振器11について、その共振した光の温度変動による周波数ドリフトを打ち消すフィードフォワード制御を可能とする。その結果、光共振器11の共振周波数の長期安定度を改善することができる。
In addition, by calculating the temperature dependence df0/dT of the resonant frequency f0 for the
〔変形例〕
光共振器装置100において、周波数比較器7が共振周波数差Δf2-1≠Δfrefを算出した場合には、T≠Trefであることが検出される。そこで、(Δf2-1-Δfref)に応じて温度制御装置81を駆動して、真空恒温チャンバ8の真空容器内の温度を上昇または降下させることにより、Δf2-1=Δfrefに補整、すなわち複合光共振器10の温度Tを基準温度Trefに補整することができる。そのために、光共振器装置100は、周波数比較器7が出力した信号Sdiffを温度制御装置81に入力するように構成されてもよい。温度制御装置81の制御部が信号Sdiffの電圧に応じて熱電冷却システムを駆動して、温度を上昇、降下、または維持する。このように、光共振器装置100は、温度感度の互いに異なる光共振器12と光共振器13とによって、温度の高精度なフィードバック制御を可能とし、光共振器12よりも温度感度の低い光共振器11について、共振周波数の長期安定度を改善することができる。したがって、光共振器装置100は、レーザー光L0を、温度変動による周波数ドリフトのない、光共振器11に共振した光として、直接に出力することができ、波長シフタ9が不要となる。
[Modified example]
In the
前記のように、基準温度Trefに補整するために温度制御装置81が温度を上昇または降下させたとき、光共振器11,12,13の各共振周波数が基準温度Trefにおける値に推移する、すなわちΔf2-1=Δfrefに補整されるまでには時間がかかる場合がある。そこで、光共振器装置100は、波長シフタ9によるレーザー光L0の周波数のフィードフォワード制御と温度制御装置81による温度のフィードバック制御とが併用されてもよい。そのために、光共振器装置100は、周波数比較器7が出力した信号Sdiffを、波長シフタ9と温度制御装置81とに入力するように構成される。このような構成により、光共振器装置100は、短期的には、波長シフタ9によってレーザー光L0の周波数ドリフトを補償して出力しつつ、中長期的には、温度制御装置81によって周波数ドリフトのないレーザー光L0を得ることができる。
As described above, when the
複合光共振器10は、温度センサのみに使用される場合には、光共振器12と光共振器13の2つのみを設けた構造としてもよい。また、光共振器13は、超低熱膨張材料からなる基板2dによらずに、光共振器11のように補整部材27を備えて、反射鏡25,26の変形を抑制する構成としてもよい。さらにこのことから、光共振器13に代えて光共振器11を、光共振器12と組み合わせて温度センサに使用することができる。このように、複合光共振器10は、2つの光共振器11,12(または光共振器12,13)を備える場合には、ダミーの光共振器を1つ備える構成としてもよいし、スペーサ1に中心軸で対称に2本の空洞1cを形成してもよい。また、光共振器12について、熱膨張係数の高い基板2cを有する反射鏡23,24の一方に、補整部材27を接合して、温度感度を低く調整してもよい。
When the composite
光共振器装置100において、光共振器11と光共振器12の共振周波数差を計測して複合光共振器10の温度変動を検出する場合には、光共振器12に導入するレーザー光L2を波長安定化する同調器5の補正信号Scorr2のみを、周波数比較器7のFVC73に入力して信号Sdiffに変換すればよい。前記したように、補正信号Scorr2は、周波数が、光共振器12の共振周波数f2と光共振器11の共振周波数f0との周波数差である。
In the
図1に示す光共振器装置100においては、1台のレーザー光源3が照射したレーザー光L0を分岐させて光共振器11,12,13に導入しているが、レーザー光源3を2台ないし3台備えて、それぞれに波長安定化装置4を設けて独立したレーザー光を導入してもよい。この場合、周波数比較器7は、一例として、周波数混合器71に代えて光検出器を備える。光共振器装置100は、光共振器13,12から波長安定化装置4または同調器5に入力する出力光Lout1,Lout2を、それぞれビームスプリッタ(図示せず)で分岐させて、周波数比較器7の光検出器にも入力するように構成される。そして、光検出器上で出力光Lout1,Lout2を干渉させてビート周波数を有する電気信号を抽出する。
In the
複合光共振器10は、温度感度の高い光共振器を2以上備えてもよい。例えば、光共振器13を光共振器12と同様に温度感度の高い構造として、光共振器11との共振周波数差を計測する。このような複合光共振器10においては、光共振器12,13の各共振周波数の平均(特許文献2参照)と光共振器11の共振周波数との差を計測して、温度変動を検出する。あるいは、光共振器13と光共振器11の共振周波数差、光共振器12と光共振器11の共振周波数差をそれぞれ計測してもよい。さらにこの場合、光共振器12と光共振器13とで温度感度の異なる構成として、光共振器11を含めて3段階の温度感度としてもよい。このような構成は、基板2b,2c,2dを、3段階に異なる熱膨張係数とすることによって得られる。あるいは、光共振器12の反射鏡23,24は両方共に熱膨張係数の高い構成とし、光共振器13の反射鏡25,26は一方のみ熱膨張係数の高い構成とするか補整部材27を設ける。また、複合光共振器10は、4以上の光共振器を備えて、温度センサ以外の用途を追加されてもよい(例えば、特許文献3参照)。
The composite
以上、本発明に係る複合光共振器、温度センサ、及び光共振器装置を実施するための各実施形態について述べてきたが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。 Although the embodiments for implementing the composite optical resonator, temperature sensor, and optical resonator device according to the present invention have been described above, the present invention is not limited to these embodiments, and the claims Various changes are possible within the range shown in .
100 光共振器装置
10 複合光共振器
1 スペーサ
11,12,13 光共振器
1c 空洞
21,23,25 反射鏡
22,24,26 反射鏡
27 補整部材
2a 反射膜
2b,2c,2d 基板
3 レーザー光源
4 波長安定化装置
5 同調器
7 周波数比較器(周波数比較手段)
8 真空恒温チャンバ
81 温度制御装置(温度制御手段)
9 波長シフタ(波長シフト手段)
100
8 Vacuum
9 Wavelength shifter (wavelength shifting means)
Claims (6)
前記一部の光共振器の反射鏡と他の前記光共振器の反射鏡とは熱膨張率が異なることを特徴とする複合光共振器。 A plurality of optical resonators each having a cavity penetrating from one surface of the spacer to the other surface and reflecting mirrors provided at both ends of the cavity are provided in the spacer so that the cavities are parallel to each other. A composite optical resonator that measures a resonant frequency difference that is a difference between the resonant frequencies of some of the optical resonators and other optical resonators by introducing a laser beam,
A composite optical resonator, wherein the reflecting mirrors of some of the optical resonators and the reflecting mirrors of the other optical resonators have different coefficients of thermal expansion.
前記一部の光共振器は、前記反射鏡よりも熱膨張率が低い補整部材を、前記反射鏡の前記空洞に対向する側の反対側に接続して備えることを特徴とする複合光共振器。 A plurality of optical resonators each having a cavity penetrating from one surface of the spacer to the other surface and reflecting mirrors provided at both ends of the cavity are provided in the spacer so that the cavities are parallel to each other. A composite optical resonator that measures a resonant frequency difference that is a difference between the resonant frequencies of some of the optical resonators and other optical resonators by introducing a laser beam,
A composite optical resonator characterized in that some of the optical resonators are provided with a compensating member having a coefficient of thermal expansion lower than that of the reflecting mirror, connected to the opposite side of the reflecting mirror to the side facing the cavity. .
前記共振周波数差が所定値となるときの前記複合光共振器の温度を基準温度として、前記周波数比較手段が計測した共振周波数差と前記所定値との差から、前記複合光共振器の温度と前記基準温度との差を検出する温度センサ。 A composite optical resonator according to any one of claims 1 to 3, a laser light source for introducing the laser light into each optical resonator of the composite optical resonator, and measuring the resonance frequency difference. comprising frequency comparison means;
The temperature of the composite optical resonator when the resonance frequency difference reaches a predetermined value is set as a reference temperature, and the temperature of the composite optical resonator is calculated from the difference between the resonance frequency difference measured by the frequency comparison means and the predetermined value. A temperature sensor that detects a difference from the reference temperature.
前記温度制御手段は、前記共振周波数差が一定の値となるように、前記周波数比較手段が計測した共振周波数差に基づいて、前記複合光共振器の温度のフィードバック制御を行う光共振器装置。 A composite optical resonator according to any one of claims 1 to 3, a laser light source for introducing the laser light into each optical resonator of the composite optical resonator, and measuring the resonance frequency difference. comprising a frequency comparison means and a temperature control means for controlling the temperature of the composite optical resonator,
The temperature control means is an optical resonator device that performs feedback control of the temperature of the composite optical resonator based on the resonance frequency difference measured by the frequency comparison means so that the resonance frequency difference becomes a constant value.
前記波長シフト手段は、前記周波数比較手段が計測した共振周波数差に基づいて、前記一つの光共振器の共振周波数の変動を打ち消すフィードフォワード制御を行う光共振器装置。 A composite optical resonator according to any one of claims 1 to 3, a laser light source for introducing the laser light into each optical resonator of the composite optical resonator, and measuring the resonance frequency difference. comprising a frequency comparing means and a wavelength shifting means for shifting the wavelength of the light resonating in one of the optical resonators of the composite optical resonator,
The wavelength shifting means is an optical resonator device that performs feedforward control to cancel fluctuations in the resonant frequency of the one optical resonator based on the resonant frequency difference measured by the frequency comparing means.
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Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114552333B (en) * | 2022-04-25 | 2022-08-19 | 武汉华日精密激光股份有限公司 | Miniature self-locking structure crystal temperature control device |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20060192970A1 (en) | 2005-02-25 | 2006-08-31 | Bruce Tiemann | Apparatus and method for stabilizing lasers using dual etalons |
JP2007532871A (en) | 2004-04-08 | 2007-11-15 | ザ カウンシル フォー ザ セントラル ラボラトリー オブ ザ リサーチ カウンシルズ | Optical sensor |
DE102008049367B3 (en) | 2008-09-26 | 2009-10-08 | Bundesrepublik Deutschland, vertr. durch d. Bundesministerium f. Wirtschaft und Technologie, dieses vertreten durch d. Präsidenten d. Physikalisch-Technischen Bundesanstalt | Mirror component for optical resonator, has mirror element made of quartz glass for reflecting light and spacer made of titanium silica glass with zero crossover in thermal coefficients of expansion |
JP2013205473A (en) | 2012-03-27 | 2013-10-07 | Toshiba Corp | Resonator system, light source device, and frequency filter |
JP2015032700A (en) | 2013-08-02 | 2015-02-16 | 独立行政法人情報通信研究機構 | Narrow line-width light source averaging optical frequency with parallel operation of external optical resonators |
JP2015184115A (en) | 2014-03-24 | 2015-10-22 | 国立研究開発法人情報通信研究機構 | Acceleration sensor and active vibration removing device using the same |
JP2016535620A (en) | 2013-10-25 | 2016-11-17 | ボストン サイエンティフィック サイムド,インコーポレイテッドBoston Scientific Scimed,Inc. | Catheter system and method for determining blood flow by optical sensing |
WO2017173472A1 (en) | 2016-04-06 | 2017-10-12 | Technische Universität Wien | Method and device for producing a reference frequency |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0197821A (en) * | 1987-10-09 | 1989-04-17 | Sharp Corp | Measuring device of temperature |
JPH02143114A (en) * | 1988-11-25 | 1990-06-01 | Fujikura Ltd | Optical sensor |
-
2019
- 2019-07-03 JP JP2019124798A patent/JP7344541B2/en active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007532871A (en) | 2004-04-08 | 2007-11-15 | ザ カウンシル フォー ザ セントラル ラボラトリー オブ ザ リサーチ カウンシルズ | Optical sensor |
US20060192970A1 (en) | 2005-02-25 | 2006-08-31 | Bruce Tiemann | Apparatus and method for stabilizing lasers using dual etalons |
DE102008049367B3 (en) | 2008-09-26 | 2009-10-08 | Bundesrepublik Deutschland, vertr. durch d. Bundesministerium f. Wirtschaft und Technologie, dieses vertreten durch d. Präsidenten d. Physikalisch-Technischen Bundesanstalt | Mirror component for optical resonator, has mirror element made of quartz glass for reflecting light and spacer made of titanium silica glass with zero crossover in thermal coefficients of expansion |
JP2013205473A (en) | 2012-03-27 | 2013-10-07 | Toshiba Corp | Resonator system, light source device, and frequency filter |
JP2015032700A (en) | 2013-08-02 | 2015-02-16 | 独立行政法人情報通信研究機構 | Narrow line-width light source averaging optical frequency with parallel operation of external optical resonators |
JP2016535620A (en) | 2013-10-25 | 2016-11-17 | ボストン サイエンティフィック サイムド,インコーポレイテッドBoston Scientific Scimed,Inc. | Catheter system and method for determining blood flow by optical sensing |
JP2015184115A (en) | 2014-03-24 | 2015-10-22 | 国立研究開発法人情報通信研究機構 | Acceleration sensor and active vibration removing device using the same |
WO2017173472A1 (en) | 2016-04-06 | 2017-10-12 | Technische Universität Wien | Method and device for producing a reference frequency |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
李瑛、外7名,"超狭線幅クロックレーザーの開発",情報通信研究機構季報,2010年,第56巻,第3/4号,p.161-171 |
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