亚飞秒级精度定时同步系统

Ming Xin、Kemal Şafak、Michael Y. Peng、Patrica T. Callahan、Aram Kalaydzhyan、Wenting Wang、Katia Shtyrkova、Qing Zhang、Shih-Hsuan Chia、Briana Jones、Todd Hawthorne、Philip Battle、Oliver D. Mücke、Tony Roberts、Franz X. Kärtner

抽象的

我们提出了一种时间同步系统，该系统能够在公里级距离上以阿秒级精度同步光信号和微波信号。利用这项技术，下一代光子科学设施，例如X射线自由电子激光器和强激光束线，将能够观测原子、分子和凝聚态物质中发生在阿秒时间尺度上的超快动力学过程。我们讨论了一些关键技术，包括主激光器抖动表征、本地单色激光同步、远程双色激光同步，并分析了系统中的技术噪声。我们实现了一个4.7公里的激光-微波网络，其时间抖动为950阿秒，并连续运行了数十小时。最后，我们介绍了一种集成的平衡光互相关器。在相同的输入功率水平下，每个时间链路所需的运行功率显著降低。.