单立体光学共振器用于超稳定激光和光子毫米波合成
Wei Zhang1, Eric Kittlaus1, Anatoliy Savchenkov1
1Jet Propulsion Laboratory California Institute of Technology, 4800 Oak Grove Drive, Pasadena, CA 91109-8099 USA.
Communications physics
|June 7, 2024
概括
这项研究引入了一种新型单体法布里-佩罗特共振器,在环境条件下实现了前所未有的光谱纯度和频率稳定性. 这一突破推动了光学计量学和微波光子应用.
科学领域:
- 光学计量学 在光学计量学
- 响应器物理 响应器物理
- 光子学是指光子学的使用方法.
背景情况:
- 光学共振器对于计量学至关重要,但通常需要控制的环境.
- 传统的Fabry-Perot (FP) 腔中的材料限制限制了质量因素.
- 单体共振器具有潜力,但需要进一步的设计优化.
研究的目的:
- 为了展示一个紧的,单一的FP共振器,用于增强的光学计量学.
- 在环境条件下实现高光谱纯度和频率稳定.
- 探索在光子异极合成和光学时钟中的应用.
主要方法:
- 一个具有4.5cm3体积的单体FP共振器的制造.
- 响应器精度的表征 (2 × 105).
- 在环境环境中测量激光线宽和频率稳定性.
- 通过锁定两个激光器,通过光子异构合成产生微波信号.
主要成果:
- 实现了18 Hz集成激光线宽和7 × 10−14频率稳定性.
- 证明了迄今为止单体参考共振器中最高的光谱纯度和稳定性.
- 在10kHz的偏移下产生了96GHz微波信号,具有-100dBc/Hz的相位噪声.
结论:
- 开发的单体FP共振器在环境条件下提供了卓越的性能.
- 这项技术可以显著改善光谱纯微波光子参考.
- 响应器是先进的光学钟和计量设备的有希望的平台.
