Oscilador extremadamente estable referenciado fotónicamente

Kemal Şafak, Erwin Cano Vargas, Anan Dai, Marvin Edelmann, Florian Emaury, Karolis Balskus, Benjamin Rudin, Philip Battle, Tony D. Roberts, Bradley Slezak, Todd Hawthorne y Franz X. Kärtner

Abstracto

Debido a su bajo ruido de fase a altas frecuencias portadoras, los osciladores fotónicos de microondas están expandiendo continuamente sus áreas de aplicación, incluyendo el procesamiento digital de señales, las telecomunicaciones, la radioastronomía y los sistemas RADAR y LIDAR. Actualmente, los osciladores fotónicos con menor ruido se basan en peines ópticos de frecuencia tradicionales con múltiples bucles de estabilización que incorporan grandes componentes de vacío µm y complejas configuraciones optoelectrónicas. Por lo tanto, los sistemas resultantes no solo son difíciles de operar, sino también costosos de mantener. Aquí, presentamos una solución significativamente más simple: un Oscilador Extremadamente Estable Referenciado Fotónicamente (PRESTO). PRESTO requiere solo tres componentes clave: un láser de femtosegundos, un elemento de retardo de fibra y unctode temporización de pulsos. Las microondas generadas a 10 GHz presentan niveles de ruido de fase de −125, −145 y <−160 dBc/Hz a 1, 10 y >100 kHz, respectivamente, con una fluctuación de fase integrada de tan solo 2 fs de valor eficaz (RMS) en [100 Hz–1 MHz]. Este enfoque ofrece una solución fiable para simplificar y reducir el tamaño de los osciladores fotónicos, a la vez que ofrece un alto rendimiento.