基于光学-微波同步的低噪声微波产生方法

作者：王凯; 林百科^*; 宋有建; 孟飞; 林弋戈; 曹士英; 胡明列; 方占军

来源：Acta Physica Sinica, 2022, 71(04): 107-114.

• 超稳激光
• 飞秒光学频率梳
• 低噪声微波
• 时间同步

低噪声微波在冷原子光钟、光子雷达、大科学装置远程同步等领域具有重要的应用价值.本文介绍了一种基于光学-微波相位探测技术的低噪声微波产生方案,利用光纤环路光学-微波鉴相器,将超稳激光的频率稳定度相干传递至介质振荡器.实验采用梳齿相位参考至超稳激光的窄线宽掺铒光纤飞秒光学频率梳,结合光纤环路光学-微波鉴相器和精密锁相装置,将7 GHz介质振荡器同步至光频梳重复频率的高次谐波,同步后的光脉冲序列与微波信号的剩余相位噪声为–100 d Bc/Hz@1 Hz,定时抖动为8.6 fs [1 Hz—1.5 MHz];通过搭建两套低噪声微波产生系统,测得7 GHz微波的剩余相位噪声为–90 d Bc/Hz@1 Hz,对应的频率稳定度为4.8×10–15@1 s.该研究结果对基于光学相干分频的低噪声微波产生提供了一种新思路.

• 单位
  天津大学; 中国计量科学研究院; 电子工程学院