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用于孤子微梳低噪声微波生成的静点工程

光学 2023-06-27 v2 斑图形成与孤子

摘要

低噪声微波信号可利用基于微谐振腔的耗散克尔孤子('微梳')高效生成。然而,集成微梳中实现的相位噪声目前比基本热折射噪声所施加的极限高出几个数量级。该额外噪声的主要贡献者之一是通过拉曼自频移将泵浦激光频率噪声转导至孤子脉冲重复率。静点(QP)允许最小化激光频率噪声到孤子群速度的转导。虽然该方法已使相位噪声部分降低至基本热力学极限,但它依赖于偶然的模式交叉,且仅导致发生抵消的激光失谐的极窄区域,远窄于腔线宽。在此我们提出一种确定性地工程化QP的方法,无论是在其谱宽还是位置上,显示出增强的相位噪声抑制。这是通过使用以游标配置排列的耦合高Q谐振腔实现的。通过研究考虑杂化模式频谱位移的广义Lugiato-Lefever方程,我们发现了孤子存在区域内的连续统可能QP,其特征是超低噪声性能。此外,我们发现通过使用两个受控光学模式交叉,可以实现QP相互交互的区域,从而显著增大噪声抑制范围。我们的工作展示了一种在集成微梳中达到低噪声微波生成基本极限的有前景的途径。

关键词

引用

@article{arxiv.2306.08580,
  title  = {Quiet point engineering for low-noise microwave generation with soliton microcombs},
  author = {Andrea C. Triscari and Aleksandr Tusnin and Alexey Tikan and Tobias J. Kippenberg},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2306.08580},
  year   = {2023}
}

备注

5 figures