被动锁相掺铒光纤频率梳的自控制

飞秒频率梳推动了精密计量诸多领域的进展。然而，前端频率与时间标准、超稳定微波生成或高分辨率光谱等苛刻应用仍需要更高的稳定性。在此背景下，各频率梳谱线的光谱带宽和绝对位置至关重要。通常，这两个参数通过在短时间尺度和长时间尺度上紧密锁定到外部光学与微波参考源来控制，而这代表了整个装置中昂贵且繁琐的附加设备。在此，我们展示了一种完全自控制的基于光纤的飞秒频率梳的稳定化，其既不需要光学也不需要射频外部参考。第一步，该技术使我们能够通过超宽带差频生成在光学上消除载波包络相位滑移。第二步优雅地解决了由此产生的来自锁模振荡器的本征量子极限相位噪声的放大问题。我们通过将基频振荡器优越的短时噪声特性直接转移到位移自由的频率梳，高效抑制了这些额外涨落。我们的组合方案提供了一种完全自主运行的高精度频率参考，从而标志着基于光纤的源在从空间探索到基本常数不变性检验等先进应用中进入了新时代。