High-precision distribution of highly stable optical pulse trains with 8.8 × 10⁻¹⁹ instability.
High-precision distribution of highly stable optical pulse trains with 8.8 × 10⁻¹⁹ instability.
复制标题
具有 8.8 x 10(-19) 不稳定性的高稳定光脉冲序列的高精度分布
DOI：
10.1038/srep05109
复制
发表时间：
2014-05-29
影响因子：
4.6
通讯作者：
Zhao JY
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Ning B;Zhang SY;Hou D;Wu JT;Li ZB;Zhao JY
通过光纤链路的光脉冲序列的高精度分布在许多领域产生了相当大的影响。在大多数已发表的工作中，精度仍然从根本上受到不可避免的噪声源的限制，例如来自传统光电二极管的热噪声和散粒噪声以及来自混频器的热噪声。在这里，我们展示了一个新的高精度的定时分配系统，使用一个高精度的相位检测器，以显着减少这些限制的影响。我们不使用光电二极管和微波混频器，而是使用几个基于光纤Sagnac环的光-微波相位检测器（OM-PD）来实现光电转换和相位测量，从而抑制噪声源并实现超高精度。使用10 km光纤链路的分布实验结果表明，我们的系统在1 s和40，000 s时的剩余不稳定性分别为2.0 × 10− 15和8.8 × 10−19，在1Hz至100 kHz的带宽内，综合定时抖动低至3.8fs。 这种低不稳定性和定时抖动使我们的系统能够用于光学时钟信号的分配或需要非常精确的频率/时间同步的应用。
The high-precision distribution of optical pulse trains via fibre links has had a considerable impact in many fields. In most published work, the accuracy is still fundamentally limited by unavoidable noise sources, such as thermal and shot noise from conventional photodiodes and thermal noise from mixers. Here, we demonstrate a new high-precision timing distribution system that uses a highly precise phase detector to obviously reduce the effect of these limitations. Instead of using photodiodes and microwave mixers, we use several fibre Sagnac-loop-based optical-microwave phase detectors (OM-PDs) to achieve optical-electrical conversion and phase measurements, thereby suppressing the sources of noise and achieving ultra-high accuracy. The results of a distribution experiment using a 10-km fibre link indicate that our system exhibits a residual instability of 2.0 × 10−15 at1 s and8.8 × 10−19 at 40,000 s and an integrated timing jitter as low as 3.8 fs in a bandwidth of 1 Hz to 100 kHz. This low instability and timing jitter make it possible for our system to be used in the distribution of optical-clock signals or in applications that require extremely accurate frequency/time synchronisation.
登录
查看更多内容
DOI：
10.1109/jstqe.2003.819093
发表时间：
2003-07-01
影响因子：
4.9
作者：
Ivanov, EN;Diddams, SA;Hollberg, L
通讯作者：
Hollberg, L
DOI：
10.1109/tuffc.2005.1503992
发表时间：
2005-07-01
影响因子：
3.6
作者：
Ivanov, EN;Diddams, SA;Hollberg, L
通讯作者：
Hollberg, L
影响因子：
35
作者：
Kim, Jungwon;Cox, Jonathan A.;Kaertner, Franz X.
通讯作者：
Kaertner, Franz X.
影响因子：
1.1
作者：
DERICKSON, DJ;MAR, A;BOWERS, JE
通讯作者：
BOWERS, JE
影响因子：
20.6
作者：
KIRCHNER, D
通讯作者：
KIRCHNER, D