具有 $1 \times 10^{-16}$ 频率不稳定度的超低相位噪声低温微波介质蓝宝石谐振器振荡器

本文对比了两个标称相同的超稳低温微波振荡器。每个振荡器均包含一个介质蓝宝石谐振器，该谐振器在超低振动低温恒温器中利用低振动脉冲管制冷机冷却至接近 6 K。在 11.2 GHz 载波下，单个振荡器的相位噪声在 1 Hz 频偏处测得为 -105 dBc/Hz。振荡器的分数频率稳定性通过 Allan 偏差表征，对于积分时间 $0.1\text{ s} < \tau < 1000\text{ s}$，其值为 $5.3 \times 10^{-16} \tau^{-1/2} + 9 \times 10^{-17}$，并受限于低于 $1 \times 10^{-16}$ 的闪烁频率噪声底。该结果优于任何其他微波源，甚至优于那些由锁相至室温超稳光学腔的光学频率梳产生的微波源。