洛桑联邦理工学院 高速调制半导体激光器通过微谐振器频率梳注入，可以同时产生低噪声微波和可变频率间隙的频率梳
学分:洛桑联邦理工学院(EPFL) 低噪声微波信号在许多应用中至关重要，例如高速电信和超高速数据处理
传统上，这种信号是用笨重而精密的微波振荡器产生的，不适于室外应用
但最近，物理学家一直在探索一种可能的替代方案:使用光学微谐振器频率梳产生高质量微波
依靠激光场的高光学频率和光谱纯度，光学微谐振器可以以紧凑和有效的方式产生低噪声微波
但是微型谐振器通常只能产生频率可调性非常有限的微波
原因是微波频率取决于谐振器的尺寸，谐振器本身不是高度可调的
发表在《科学进展》杂志上，EPFL的托拜厄斯·基彭伯格实验室、都柏林三一学院(TCD)和都柏林城市大学(DCU)的研究人员现在已经开发出一种新技术，可以用单个光学微谐振器产生可变的低噪声微波
该方法将微型谐振器频率梳注入小型激光器，其强度由现成的微波振荡器调制
通过迫使调制频率紧紧跟随由微谐振器频率梳产生的微波的次谐波频率，该团队成功地产生了频率可以显著变化的新微波
此外，新产生的微波显示出比微谐振器频率梳振荡器和现成的微波振荡器低得多的相位噪声水平
这种机制被称为分频，用于将光信号的频率纯度转移到微波域
开发的技术使得不同微波信号之间的光谱纯度转移成为可能
“传统上，以可变的方式执行完美的微波分频并不容易，”博士解释说
领导这项研究的乐文·翁
“多亏了我们在TCD和DCU的同事开发的快速调制半导体激光器，现在我们可以使用低成本的光电探测器和适度的控制系统来实现这一目标
“半导体激光器还产生具有更密集光谱发射的次级频率梳，这在许多光谱应用中是有用的
概念验证实验装置中的关键部件，包括微型谐振器和半导体激光器，都是分立的，并通过长纤维连接
该团队现在正致力于集成和高级包装该设备
凭借小型化和大规模生产的能力，可变微波振荡器和频率梳发生器可以彻底改变当前便携式低噪声微波和频率梳源的激增市场
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