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Engineering

Schnelle Variation der Wiederholrate Messung von Solitonkristallen in einem Mikroresonator

Published: December 15, 2021 doi: 10.3791/60689
* These authors contributed equally

Summary

Hier stellen wir ein Protokoll zur Erzeugung von Solitonenkristallen in einem Schmetterlings-verpackten Mikroringresonator mit einer thermisch abgestimmten Methode vor. Ferner werden die Wiederholratenfluktuationen eines Solitonenkristalls mit einer einzelnen Vakanz mit einer verzögerten selbstheterodynen Methode gemessen.

Abstract

Temporale Solitonen haben in den letzten Jahrzehnten großes Interesse für ihr Verhalten in einem stationären Zustand geweckt, in dem die Dispersion durch die Nichtlinearität in einem sich ausbreitenden Kerr-Medium ausgeglichen wird. Die Entwicklung dissipativer Kerr-Solitonen (DKSs) in Hoch-Q-Mikrokavitäten treibt eine neuartige, kompakte Solitonenquelle im Chip-Maßstab an. Wenn DKS als Femtosekundenimpulse dienen, kann die Fluktuation der Wiederholrate auf ultrahochpräzise Messtechnik, optische Hochgeschwindigkeitsabtastung und optische Uhren usw. angewendet werden. In dieser Arbeit wird die schnelle Wiederholratenfluktuation von Solitonenkristallen (SCs), einem speziellen Zustand von DKSs, in dem partikelartige Solitonen dicht gepackt sind und einen Resonator vollständig besetzen, basierend auf der bekannten verzögerten selbstheterodynen Methode gemessen. Die SCs werden mit einer thermisch gesteuerten Methode erzeugt. Die Pumpe ist ein frequenzfixierter Laser mit einer Linienbreite von 100 Hz. Die integrale Zeit bei Frequenzschwankungsmessungen wird durch die Länge der Verzögerungsfaser gesteuert. Für einen SC mit einer einzigen Vakanz betragen die Fluktuationen der Wiederholrate ~ 53,24 Hz innerhalb von 10 μs bzw. ~ 509,32 Hz innerhalb von 125 μs.

Introduction

Die stetigen DKSs in Mikroresonatoren, bei denen die Hohlraumdispersion durch Kerr-Nichtlinearität ausgeglichen wird, sowie dieKerr-Verstärkungund die Hohlraumdissipation 1 haben in der wissenschaftlichen Forschungsgemeinschaft aufgrund ihrer ultrahohen Wiederholrate, kompakten Größe und niedrigen Kosten2großes Interesse geweckt. Im Zeitbereich sind DKS stabile Pulsfolgen, die für die Hochgeschwindigkeits-Entfernungsmessung3 und die Molekülspektroskopie4verwendet wurden. Im Frequenzbereich haben DKS eine Reihe von Frequenzleitungen mit gleichem Frequenzabstand, die für Wellenlängenteilungs-Multiplex (WDM) Kommunikationssysteme 5 ,6,optische Frequenzsynthese7,8und ultra-rauscharme Mikrowellenerzeugung 9,10usw. geeignet sind. Das Phasenrauschen oder die Linienbreite von Kammlinien wirkt sich direkt auf die Leistung dieser Anwendungssysteme aus. Es ist erwiesen, dass alle Kammleitungen eine ähnliche Linienbreite wie diePumpe 11haben. Daher ist die Verwendung eines ultraschmalen Linienbreitenlasers als Pumpe ein effektiver Ansatz, um die Leistung von DKSs zu verbessern. Die Pumpen der meisten gemeldeten DKS sind jedoch frequenzfegernde externe Hohlraumdiodenlaser (ECDLs), die unter relativ hohem Rauschen leiden und eine breite Linienbreite in der Größenordnung von zehn bis hunderten von kHz aufweisen. Im Vergleich zu abstimmbaren Lasern haben Festfrequenzlaser weniger Rauschen, schmalere Linienbreiten und ein geringeres Volumen. Zum Beispiel können Menlo-Systeme ultrastabile Laserprodukte mit einer Linienbreite von weniger als 1 Hz liefern. Die Verwendung eines solchen frequenzfixierten Lasers als Pumpe kann das Rauschen der erzeugten DKSs erheblich reduzieren. In letzter Zeit wurden Mikrowärmer oder thermoelektrische Kühler (TEC) basierte thermische Abstimmungsmethoden für DKSs Generation12,13,14verwendet .

Die Stabilität der Wiederholrate ist ein weiterer wichtiger Parameter von DKSs. Im Allgemeinen werden Frequenzzähler verwendet, um die Frequenzstabilität von DKSs innerhalb einer Gate-Zeit zu charakterisieren, die im Allgemeinen in der Größenordnung von einer Mikrosekunde bis zu tausend Sekunden15,16 liegt. Begrenzt durch die Bandbreite des Photodetektors und des Frequenzzählers werden elektrooptische Modulatoren oder Referenzlaser typischerweise verwendet, um die detektierte Frequenz zu senken, wenn der freie Spektralbereich (FSR) des DKSs über 100 GHz liegt. Dies erhöht nicht nur die Komplexität von Testsystemen, sondern führt auch zu zusätzlichen Messfehlern, die durch die Stabilität von HF-Quellen oder Referenzlasern verursacht werden.

In diesem Artikel wird ein Mikroringresonator (MRR) mit einem kommerziellen TEC-Chip verpackt, der zur Steuerung der Betriebstemperatur verwendet wird. Mit einem frequenzfixierten Laser mit einer Linienbreite von 100 Hz als Pumpe werden Solitonenkristalle (SCs) stabil erzeugt, indem die Betriebstemperatur manuell gesenkt wird; dies sind spezielle DKSs, die einen Resonator vollständig mit kollektiv geordneten Ensembles von kopropagierenden Solitonen füllen können17. Nach unserem besten Wissen ist dies die Pumpe mit der schmalsten Linienbreite in DKSs-Erzeugungsexperimenten. Das PSD-Spektrum (Power Spectral Density) jeder Kammlinie wird auf der Grundlage einer verzögerten DSHI-Methode (Self-Heterodyne Interferometer) gemessen. Begünstigt durch die ultraschmale Linienbreite der Kammlinien wird die Repetitionsrateninstabilität von Solitonenkristallen (SCs) aus der zentralen Frequenzdrift der PSD-Kurven abgeleitet. Für den SC mit einer einzigen Vakanz erhielten wir eine Wiederholrateninstabilität von ~53,24 Hz innerhalb von 10 μs und ~509,32 Hz innerhalb von 125 μs.

Das Protokoll besteht aus mehreren Hauptstufen: Zunächst wird die MRR mit einem Fiber Array (FA) über eine sechsachsige Kopplungsstufe gekoppelt. Die MRR wird von einer hochindexierten Quarzglasplattform18,19hergestellt. Dann wird der MRR in ein 14-poliges Schmetterlingspaket verpackt, was die Stabilität für die Experimente erhöht. SCs werden mit einer thermisch gesteuerten Methode erzeugt. Schließlich werden die Fluktuationen der Wiederholrate von SCs mit einer DSHI-Methode gemessen.

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Protocol

1. Optische Kopplung

  1. Polieren Sie die Endfläche des MRR auf einer Schleifplatte mit 1,5 μm schleifenden Pulvern (Aluminiumoxid) gemischt mit Wasser für 5 min.
  2. Fixieren Sie die MRR mit einer Chip-Halterung und platzieren Sie eine achtkanalige FA auf einer sechsachsigen Koppelstufe, die drei lineare Stufen mit einer Auflösung von 50 nm und drei Winkelstufen mit einer Auflösung von 0,003° umfasst. Die Patches der MRR und FA sind 250 μm.
  3. Verwenden Sie einen 1.550 nm Laser als optische Quelle zur Echtzeitüberwachung des Kopplungswirkungsgrades. Stellen Sie die Position des FA vorsichtig ein, bis der Einschubverlust den Mindestwert erreicht, typischerweise weniger als 6 dB, was einem Kopplungsverlust von weniger als 3 dB pro Facette entspricht.
  4. Verwenden Sie einen ultravioletten (UV) gekrümmten Klebstoff (Tabelle der Materialien), um die MRR und FA zu kleben. Legen Sie den Klebstoff auf die Seitenkante der Kontaktfläche, wodurch sichergestellt wird, dass sich kein Klebstoff auf dem optischen Pfad befindet.
  5. Den UV-gekrümmten Klebstoff 150 s einer UV-Lampe aussetzen und in einer Kammer bei 120 °C länger als 1 h backen.

2. Geräteverpackung

  1. Kleben Sie einen 10,2 mm x 6,05 mm GROßEN TEC-Chip mit einer maximalen Leistung von 3,9 W mit Silberkleber auf die Grundplatte eines Standard-14-poligen Butterfly-Gehäuses. Löten Sie die beiden Elektroden des TEC-Chips an zwei Pins des Butterfly-Gehäuses.
  2. Kleben Sie eine 5 mm × 5 mm × 1 mm Wolframplatte mit Silberkleber auf die Oberfläche des TEC-Chips. Verwenden Sie die Wolframplatte als Kühlkörper, um die Lücke zwischen TEC und MRR zu schließen.
  3. Kleben Sie das MRR-Gerät mit Silberkleber an die Oberseite der Wolframplatte und befestigen Sie den Pigtail des FA am Ausgangsanschluss des Schmetterlingspakets.
  4. Kleben Sie einen Thermistor-Chip mit Silberkleber auf die Oberfläche des TEC-Chips. Verbinden Sie eine Elektrode des Thermistors mit der Oberseite des TEC-Chips. Verbinden Sie die andere Elektrode des Thermistors und die Oberseite des TEC-Chips mit Goldgewinde mit zwei Pins des Schmetterlingspakets.
  5. Backen Sie das verpackte Gerät bei 100 °C für 1 h, um den Silberkleber zu erstarren.
  6. Verschließen Sie das Schmetterlingspaket. Abbildung 1 zeigt das verpackte Gerät.

3. Generierung von SCs

  1. Abbildung 2 zeigt den Aufbau der Experimente. Verwenden Sie einen Erbium-dotierten Faserverstärker (EDFA), um die Pumpe für die Mikrokammerzeugung zu verstärken. Steuern Sie den Polarisationszustand der Pumpe mit einem Faserpolarisationsregler (FPC). Verbinden Sie alle Geräte über Singlemode-Fasern (SMF).
  2. Fixieren Sie die Wellenlänge des Pumplasers auf 1.556,3 nm. Manuelles Einstellen der Betriebstemperatur über einen externen kommerziellen TEC-Controller.
  3. Überwachen Sie das optische Ausgangsspektrum mit einem optischen Spektrumanalysator. Erfassen Sie die Ausgangsleistungsspur mit einem 3-GHz-Photodetektor und nehmen Sie sie mit einem Oszilloskop auf.
  4. Stellen Sie den Ausgang des EDFA auf 34 dBm ein, was einer On-Chip-Leistung von 30,5 dBm entspricht (unter Berücksichtigung der Kopplungsdämpfung von MRR und FA, Insert-Verlust des FPC), wodurch sichergestellt wird, dass genügend Leistung in den MRR für die Mikrokammerzeugung eingekoppelt ist.
  5. Stellen Sie den Thermistor auf 2 kΩ, was einer Betriebstemperatur von 66 °C entspricht. Verringern Sie dann langsam die Betriebstemperatur, indem Sie den eingestellten Wert des Thermistors ändern. In diesen Experimenten, wenn der Thermistor auf 5,8 kΩ eingestellt wurde, was 38 ° C entspricht, ging eine Resonanz der MRR durch die Pumpe und eine dreieckige Leistungsspur wurde aufgezeichnet.
  6. Stimmen Sie die Polarisation der Pumpe durch den FPC ab, bis ein SC-Schritt an der fallenden Kante der dreieckigen Sendeleistungsspur beobachtet wird. Abbildung 3 zeigt eine typische optische Transmissionsleistungsspur.
  7. Verringern Sie langsam die Betriebstemperatur von ~ 66 ° C und stoppen Sie, wenn ein handflächenartiges optisches Spektrum auf dem optischen Spektrumanalysator beobachtet wird. Der Wert des Thermistors lag in diesen Experimenten bei etwa 5,6 kΩ. Abbildung 4A und Abbildung 5B zeigen die optischen Spektren perfekter SCs bzw. SCs mit einer einzigen Vakanz.

4. Messung der Fluktuation der Wiederholrate

  1. Schließen Sie die generierten SCs an einen abstimmbaren Bandpassfilter (TBPF) an, um eine einzelne Kammleitung zu extrahieren. Legen Sie das Passband des TBPF auf 0,1 nm fest. Seine zentrale Wellenlänge kann über das gesamte C- und L-Band abgestimmt werden. Die Filterneigung beträgt 400 dB/nm.
  2. Koppeln Sie die ausgewählte Kammlinie mit einem asymmetrischen Mach-Zehnder-Interferometer (AMZI). Die optische Frequenz in einem Arm des AMZI wird mit einem akusto-optischen Modulator (AOM) um 200 MHz verschoben. Das optische Feld im anderen Arm wird durch ein Segment der optischen Faser verzögert. In diesen Experimenten werden Verzögerungsfasern von 2 km und 25 km verwendet.
  3. Erfassen Sie das optische Ausgangssignal mit einer Fotodiode und analysieren Sie das PSD-Spektrum mit einem elektrischen Spektrumanalysator.
  4. Stimmen Sie die zentrale Wellenlänge des TBPF ab. Messen Sie die PSDs jeder Kammlinie mit der beschriebenen Methode. Abbildung 4B,C zeigt die PSD-Spektren für die Kammlinien S1 und S2 der perfekten SCs mit den 2 km bzw. 25 km Verzögerungswellenleitern.
  5. Messen Sie mit der gleichen Methode die PSD-Kurven von SCs mit einer Vakanz. Zeichnen Sie die Bandbreite der PSD-Kurve von 3 dB auf und passen Sie sie linear stückweise an, wie in Abbildung 5B, Cgezeigt. Es wurden Wiederholratenschwankungen von ~53,24 Hz innerhalb von 10 μs und ~509,32 Hz innerhalb von 125 μs abgeleitet.

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Representative Results

Abbildung 3 zeigt die Transmissionsleistungsspur, während eine Resonanzthermie über die Pumpe abgestimmt wurde. Es gab einen offensichtlichen Leistungsschritt, der die Erzeugung von SCs anzeigte. Der Schritt hatte eine ähnliche Leistung wie sein Vorläufer, der modulationale Instabilitätskamm. Daher war die Generierung von SCs nicht von der Tuninggeschwindigkeit abhängig. Die SCs wiesen eine Vielzahl von Zuständen auf, darunter Leerstände (Schottky-Defekte), Frenkel-Defekte und Überbau12,17. Als Beispiele zeigt Abbildung 4A einen perfekten SC mit 27 Solitonen und Abbildung 5A ist ein SC mit einer einzigen Vakanz.

Die Frequenz der μder Kammlinie ist gleich

Equation 1

und die Frequenzfluktuation der μder Kammlinie kann wie folgt ausgedrückt werden:

Equation 2

wobei μ die Von der Pumpe entfernte Modenzahl, frep die Wiederholrate der SCs und Δfpump und Δfrep die Frequenzschwankungen des Pumplasers bzw. die Repetitionsrate der SCs sind. Daher wurde die Fluktuation der Wiederholrate der SCs μ Mal an der μFrequenzlinie fast verstärkt.

Für perfekte SCs zeigt Abbildung 4B,C die gemessenen PSD-Spektren für die Pumpe, S1 und S2, basierend auf einer 2 km bzw. einer 25 km Verzögerungsfaser. Die auffälligsten Merkmale der PSD-Kurven waren die flachen Spitzen, die durch die Frequenzschwankung innerhalb der Verzögerungszeit verursacht wurden. Bei einer Verzögerungszeit von 10 μs betrugen die Frequenzschwankungen von S1 und S2 2,08 kHz bzw. 3,54 kHz. Wenn die Verzögerungsfaser 25 km betrug, betrugen die gemessenen Frequenzschwankungen von S1 und S2 14,31 kHz bzw. 28,02 kHz.

Abbildung 5A zeigt das typische optische Spektrum von SC mit einer einzigen Vakanz. In der MRR zirkulierten 27 Solitonen. Die gemessenen Frequenzschwankungen jeder Kammlinie wurden aufgetragen und sind in Abbildung 5B,C dargestellt. Die stückweise linearen Passlinien sind in blauen Linien dargestellt, die als

Equation 3
Equation 4

Die durchschnittlichen Steigungen der Anschlusslinien betrugen etwa 53,24 Hz/FSR bzw. 509,32 Hz/FSR, die die Wiederholratenschwankungen des SC innerhalb der Ansprechverzögerungszeiten von 10 μs bzw. 125 μs darstellen. Die Restfrequenzschwankungen wurden als die Frequenzfluktuation des Pumplasers zusammen mit der Frequenzfluktuation des angetriebenen Funksignals der AOM betrachtet.

Figure 1
Abbildung 1. Butterfly verpackte MRR. (A) Modell und (B) Bild des Schmetterlings verpackt MRR. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

Figure 2
Abbildung 2. Der Versuchsaufbau der Kerr OFCs Erzeugung und Wiederholungsrate Fluktuationsmessung. Der Einschub zeigt das optische Spektrum eines typischen SC mit einer einzigen Vakanz. Als Pumpe wurde ein frequenzfester CW-Laser mit einer Linienbreite von 100 Hz verwendet. Ein EDFA wurde verwendet, um die Pumpe auf bis zu 34 dBm zu erhöhen. Die Frequenzfluktuation wurde mit der verzögerten selbstheterodynen Interferometer-Methode gemessen. CW = kontinuierliche Welle; EDFA = Erbium-dotierter Faserverstärker; FPC = Faserpolarisationsregler; TEC = thermoelektrischer Kühler; MRR = Mikroringresonator; BPF = Bandpassfilter; AOM = akusto-optischer Modulator; PD = Fotodiode; ESA = elektrischer Spektrumanalysator. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

Figure 3
Abbildung 3. Optische Sendeleistungsspur am Drop-Port. Ein SC-Schritt, der eine ähnliche Kraft wie sein Vorgänger hatte, ist eindeutig erhalten. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

Figure 4
Abbildung 4. Perfekter SC. (A) Gemessenes optisches Spektrum eines perfekten SC. Der Einschub zeigt die gleichmäßig verteilten 27 Solitonen im MRR. (B) Gemessene PSD-Kurven der Pumpe, S1 und S2, mit der 2 km Verzögerungsfaser. (C) Gemessene PSD-Kurven der Pumpe, S1 und S2, mit der 25 km Verzögerungsfaser. Die Flache-PSD-Kurve wurde durch die schnelle Frequenzfluktuation der Kammlinien verursacht. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

Figure 5
Abbildung 5. SC mit einer einzigen Vakanz. (A) Optisches Spektrum von SC mit einer einzigen Vakanz. Der Einschub zeigt die Solitonenverteilung in der MRR. (B) Frequenzschwankungen bei der 2 km Verzögerungsfaser. Die Fluktuation der Wiederholrate betrug etwa 53,24 Hz innerhalb von 10 μs. Die durch den Pumplaser und das Messsystem eingeführte Frequenzfluktuation betrug etwa 500 Hz. (C) Die Fluktuation der Wiederholrate bei einer 25 km Verzögerungsfaser betrug etwa 626 Hz innerhalb von 125 μs. Die durch den Pumplaser und das Messsystem eingeführte Frequenzschwankung betrug etwa 1 kHz. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

Figure 6
Abbildung 6. Theoretische PSD des Photostroms, wenn die optisch kohärente Länge größer ist als die relative Verzögerungszeit. Die rote Linie zeigt keine zentrale Frequenzschwankung. Die blaue Linie stellt die PSD mit linearer zentraler Frequenzfluktuation dar. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

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Discussion

On-Chip-DKS bieten neuartige kompakte kohärente optische Quellen und weisen hervorragende Anwendungsaussichten in der optischen Messtechnik, Molekülspektroskopie und anderen Funktionen auf. Für kommerzielle Anwendungen sind kompakt verpackte Mikrokammquellen unerlässlich. Dieses Protokoll bietet einen praktischen Ansatz zur Herstellung eines verpackten Mikrokamms, der von der zuverlässigen, verlustarmen Verbindung zwischen MRR und FA sowie einer robusten thermisch gesteuerten DKS-Erzeugungsmethode profitiert. Daher sind unsere Experimente nicht mehr kopplungsstufenabhängig und weisen eine hervorragende Umweltanpassung auf. Inzwischen ist die Pumpe ein wellenlängenfester Laser, der mit engeren Linienbreiten betrieben werden kann, deutlich weniger Rauschen erzeugt und im Vergleich zu abstimmbaren Lasern viel kleiner ist. Daher ist das Protokoll ein vielversprechender Ansatz für potenzielle kommerzielle Anwendungen von integrierten Hochleistungs-On-Chip-DKSs-Quellen.

Die Haupteinschränkung bei der Erlangung einer vollständig integrierten SCs-Quelle ist die hohe Pumpenleistung, die einen EDFA benötigt. Kürzlich wurden DKS auf SiN MRR mit sehr geringer Pumpenleistung realisiert. Daher glauben wir, dass in naher Zukunft praktikable, vollständig integrierte DKS-Quellen hergestellt werden.

Die Stabilität der Wiederholrate ist einer der wichtigsten Parameter, um die Leistung von OFCs zu bewerten. Im Allgemeinen wird die Stabilität der Wiederholrate mit einem Frequenzzähler gemessen. Die Wiederholraten von Mikrokämmen liegen jedoch typischerweise in der Größenordnung von zehn GHz bis THz, was außerhalb der Bandbreite von Frequenzzählern und Photodetektoren liegt. Daher werden zur Messung der Wiederholratenstabilität in der Regel indirekte Methoden, wie eine Referenzlaserquelle oder ein Modulator, eingesetzt, was die Komplexität des Messsystems erhöht. Unser Protokoll bietet ein DSHI-basiertes Messschema für die Fluktuationsrate, bei dem Hochfrequenzkomponenten und ultrastabile Referenzquellen nicht erforderlich sind. Das System hat keine obere Wiederholungsratenbegrenzung. Unser System misst die kumulierte Frequenzschwankung während der Verzögerungszeit, während die frequenzzählerbasierte Methode den Durchschnittswert in einer Gate-Zeit testet. Daher ist unser Schema komplementär zu frequenzzählerbasierten Wiederholraten-Stabilitätsmesssystemen.

Die Linienbreite des Pumplasers ist für ein DSHI-basiertes Messschema für die Fluktuation der Wiederholungsrate unerlässlich. Wenn ein optisches Feld

Equation 5

nach einem DSHI-Schema gemessen wird, kann das PSD-Spektrum des Photostroms wie folgt ausgedrückt werden:

Equation 6

wobei E0 und ω 0die Amplitude bzw. Winkelfrequenz sind; φ(t) ist die Anfangsphase des optischen Feldes; α ist das Leistungsverhältnis der beiden Störarme; I0 ist die optische Eingangsintensität; τd und τc sind die relative Verzögerungszeit bzw. die kohärente Zeit des optischen Feldes; und Ω ist die Frequenzverschiebung der AOM. Wenn τc größer als τdist, ist die PSD die Überlappung eines Schlagsignals und einer Dirac-Funktion, wie in Abbildung 6 (rote Linie) dargestellt. Unter Berücksichtigung der Frequenzfluktuation von Lasern kann das optische Feld jedoch wie folgt ausgedrückt werden:

Equation 7

wobei Δω die Winkelfrequenzfluktuation ist. Für DSHI wird eine zusätzliche Frequenzverschiebung hinzugefügt. Abbildung 6 (blaue Linie) zeigt das berechnete PSD-Spektrum, wobei die optische Frequenz während der Verzögerungszeit linear um 10 kHz verändert wird. Im Gegensatz dazu, wenn τc kleiner als τdist, ist die Dirac-Funktion vernachlässigbar, und unser Schema kann die Fluktuation der Wiederholungsrate von DKS nicht mehr messen. Unser Schema ist nicht für die DKS geeignet, die mit einem Pumplaser mit einer Linienbreite in der Größenordnung von zehn kHz erzeugt werden. Glücklicherweise wurde ein Laser mit einer Linienbreite von weniger als 1 Hz kommerzialisiert, und gesperrte Festfrequenzlaser mit einer Linienbreite von weniger als 40 mHz wurden20hergestellt. Daher bietet unser Schema eine einfache Methode zur Messung der Instabilität der schnellen Wiederholungsrate für die Bewertung der Mikrokammleistung in der Zukunft.

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Disclosures

Die Autoren erklären, dass sie keine konkurrierenden finanziellen Interessen haben.

Acknowledgments

Diese Arbeit wurde von der National Natural Science Foundation of China (NSFC) (Grant 62075238, 61675231) und dem Strategic Priority Research Program der Chinesischen Akademie der Wissenschaften (Grant No. XDB24030600).

Materials

Name Company Catalog Number Comments
6-axis coupling stage Suruga Seiki KXC620G
KGW060
Contains 3 linear motorized translation states and 3 angular motorized rotational stages.
Linear state: Minimum stepping: 0.05 μm; Travel: 20mm; Max.speed: 25mm/s; Repeatability: +/-0.3 μm; Rotational stage:Travel: ±8°; Resolution/pulse: 0.003 degree; Repeatability:±0.005°
Abrasive powder Shenyang Kejing Auto-Instrument Co., LTD 2980002 Silicon carbide, granularity: 1.5 μm
Glue 3410 Electronic Materials Incorporated Optocast 3410 Optocast 3410 is an ultra violet light and heat curable epoxy suitable for opto-electronic assembly. It cures rapidly when exposed to U.V. light in the 320-380 nm.
High-index doped silica glass Home-made - The MRR is fabricated by a high index doped silica glass platform. The waveguide section is 2×3 μm and radius is 592.1 μm, corresponding to FSR of 49 GHz.
Pump laser NKT Photonics E15 It is a continuous wave fiber laser with linewidth of 100 Hz.
Ultrastable Laser Menlosystems ORS State-of-the-art linewidth (<1Hz) and stability (<2 x 10-15 Hz)

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Engineering Ausgabe 178 Photonik Integrierte Optik Optischer Frequenzkamm Wiederholratenfluktuation
Schnelle Variation der Wiederholrate Messung von Solitonkristallen in einem Mikroresonator
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Xie, P., Wang, X., Wang, W., Zhang,More

Xie, P., Wang, X., Wang, W., Zhang, W., Lu, Z., Wang, Y., Zhao, W. Rapid Repetition Rate Fluctuation Measurement of Soliton Crystals in a Microresonator. J. Vis. Exp. (178), e60689, doi:10.3791/60689 (2021).

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