通过自外差线性干涉测量映射色散管理89 GHz频率微梳中的超快定时抖动
光学
2025-04-23 v2
摘要
激光频率微梳在宽光谱范围内提供等距的相干频率标记，为芯片级频率计量、激光光谱学、密集光通信、精密距离计量和天文学开辟了新的前沿。在此，我们展示了在色散管理微谐振器中，以可忽略的中心频率偏移和宽频率带宽为特征的不同锁模状态下，热稳定的频率微梳形成。随后，我们表征了微梳中的飞秒定时抖动，并得到了定时相位、相对强度噪声和瞬时线宽精密计量的支持。我们对比了从孤子晶体到多孤子和单孤子状态的一系列89 GHz微梳态的基本噪声，这些状态由泵浦-谐振失谐决定。对于单孤子态，我们报告了在100 kHz偏移频率下，接近散粒噪声极限的相对强度噪声为-153.2 dB/Hz，以及量子噪声极限的定时抖动功率谱密度为0.4 as²/Hz。这是通过一个具有94.2 zs/Hz¹/²定时分辨率、50.6 mHz/Hz¹/²射频频率分辨率和6.7 uV/Hz频率鉴别灵敏度的自外差线性干涉仪实现的。我们实现了从10 kHz到1 MHz积分得到的1.7 fs的积分定时抖动。测量和理解这些高时钟速率频率微梳中的基本噪声参数，对于推进孤子物理学和精密微波-光学时钟工作至关重要。
引用
@article{arxiv.2108.01177,
title = {Mapping ultrafast timing jitter in dispersion-managed 89 GHz frequency microcombs via self-heterodyne linear interferometry},
author = {Wenting Wang and Hao Liu and Jinghui Yang and Abhinav Kumar Vinod and Jinkang Lim and Yoon-Soo Jang and Heng Zhou and Mingbin Yu and Patrick Guo-Qiang Lo and Dim-Lee Kwong and Peter DeVore and Jason Chou and Chee Wei Wong},
journal= {arXiv preprint arXiv:2108.01177},
year = {2025}
}