周波数コム
実際にコムがない場合、位相・周波数関係に着目することができる。キャリア・エンベロープがない場合、全ての周波数はコサイン波となる。すなわち、全ての周波数が位相 0 を持。時間原点は任意にとることとする。後でパルスが来ると、位相は周波数に対して線形に増加するが、ゼロ周波数の位相はゼロのままである。この、ゼロ周波数位相がキャリア・エンベロープオフセットである。2次高調波は周波数が二倍になるだけでなく位相も二倍となる。すなわち、ゼロオフセットパルスの場合にのみ低周波数テールの2次高調波が無線周波テールと位相が一致することになる。直接電場再構成用スペクトル位相干渉測定(英語版) (SPIDER) は位相が周波数とともにどのように増加していくかを計測するが、オフセットを決定することはできないので、「電場再構成」という名前は若干ミスリーディングである。
近年、周波数コムは天文学における分光学的観測を拡張する技術、"astro-comb(英語版)" 用途への応用が興味を集めており、例えばすばる望遠鏡の赤外線ドップラー装置に用いられている。
キャリア・エンベロープオフセット周波数を無線周波信号にロックする必要のない用途もある。なかでも、光通信や任意光波形の合成、無線周波フォトニクスが挙げられる。
様々なアプリケーションで、周波数コムは最低1オクターヴ(英語版)の幅が必要とされる 。つまり、スペクトルの最高周波数が最低周波数の少なくとも2倍なければならない。次の3つの技術のうちいずれかを使うことができる。
非線形フォトニック結晶ファイバー(英語版)もしくは組み込み導波路中におけるスーパーコンティニューム(英語版)発生
発振器内自己位相変調を用いる Ti:サファイアレーザー
長い結晶中では、第二次高調波発生が起こりうる。これに続いて和周波数発生を起こさせることにより1次高調波および2次高調波が重なるまで広がる。
これらの過程は、上述の理由と同様の理由で同じコムに属する新たな周波数を生じさせる。
もう1つ、4光波混合を用いる光周波数コムとしてカー周波数コム(英語版)が挙げられる。この場合、単一のレーザーをマイクロ共振器(英語版)(たとえばささやきの回廊モード(英語版)を持つガラスマイクロディスク)に入射させる。 この種の構造は自然に等間隔に並んだ周波数の共鳴モードを持つ(ファブリ・ペロー干渉計に類似)。厳密には、この共鳴モードは分散のため等間隔で並んでいないものの、上述の4光波混合効果により安定化することで完全な周波数コムを生じさせることができる。基本的には、この系は共鳴モードに重なりあう範囲でできるかぎり多くの完全な周波数コムを生じさせる。実際には、非線形光学効果によって共鳴モードをずらすことで、より多くの完全コムとの重なり合いを向上させることができる(共鳴モード周波数は屈折率に依存するが、これは光学カー効果により変更できる)。
時間領域で見れば、この構造から生じる光は、モードロックレーザーによるものとは違いパルス列にはならないが、周波数領域でみれば安定な周波数コムとなる。