用于太赫兹频率梳测量的宽带光电混频器
光学
2024-10-30 v1 应用物理
摘要
我们展示了一种超宽带光电频率梳混频技术，利用高速改进型单行载流子（MUTC）光电二极管，实现了对高达500 GHz重复频率的相位相干检测。光电二极管自身的非线性光电子效应使得重复频率差异很大的频率梳能够进行谐波产生和下混频过程。具体而言，我们产生两个25 GHz的频率梳，并使用光学滤波器探索将微波、毫米波和太赫兹（THz）频率的梳状频谱分量相干下混频至基带。该光电混频器卓越的噪声性能使得毫米波和太赫兹频率梳的相位相干测量成为可能，在测量时间t内，其阿伦偏差为10^-13/t。我们进一步研究了转换损耗对反向偏置电压和光电流的依赖性。实验结果表明，我们可以通过使光电二极管在最佳电压和最大可用光电流下工作来最小化转换损耗。我们的工作为毫米波和太赫兹频率梳测量提供了一种解决方案，并有助于实现基于微谐振器的完全稳定频率梳。
引用
@article{arxiv.2410.21768,
title = {Broadband Optoelectronic Mixer for Terahertz Frequency-Comb Measurements},
author = {Jizhao Zang and Jesse S. Morgan and Andreas Beling and Scott B. Papp},
journal= {arXiv preprint arXiv:2410.21768},
year = {2024}
}