Turnkey photonic flywheel in a microresonator-filtered laser.
Turnkey photonic flywheel in a microresonator-filtered laser.
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DOI：
10.1038/s41467-023-44314-8
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发表时间：
2024-01-02
影响因子：
16.6
通讯作者：
Huang, Shu-Wei
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Nie, Mingming;Musgrave, Jonathan;Jia, Kunpeng;Bartos, Jan;Zhu, Shining;Xie, Zhenda;Huang, Shu-Wei
耗散克尔孤立子（DKS）微梳已成为一种使能技术，它在基础科学和技术创新方面的广泛应用发生了革命性的变化。具有亚光周期和亚飞秒定时抖动的可靠交钥匙操作是超快光学和微波电子学交叉领域许多有趣的微梳应用成功的关键。在这里，我们提出了一种方法，并展示了第一个交钥匙布里渊DKS频率梳，以我们所知的最好的。我们的微谐振器滤波激光器设计具有重要的优势，包括相位不敏感性、自愈能力、DKS状态的确定性选择以及超低噪声梳状状态的访问。演示的交钥匙布里渊-DKS频率梳实现了100 mHz的基本梳线宽和1飞秒的DKS定时抖动，平均时间高达56 μs。该方法是通用的，可推广到各种设备平台的用户友好和现场部署的梳状设备。本文提出了一种通用的实现耗散克尔孤子（DKS）频率梳的方法，成功地实现了DKS的相位不敏感性、自愈能力、确定性选择和超低噪声。
Dissipative Kerr soliton (DKS) microcomb has emerged as an enabling technology that revolutionizes a wide range of applications in both basic science and technological innovation. Reliable turnkey operation with sub-optical-cycle and sub-femtosecond timing jitter is key to the success of many intriguing microcomb applications at the intersection of ultrafast optics and microwave electronics. Here we propose an approach and demonstrate the first turnkey Brillouin-DKS frequency comb to the best of our knowledge. Our microresonator-filtered laser design offers essential benefits, including phase insensitivity, self-healing capability, deterministic selection of the DKS state, and access to the ultralow noise comb state. The demonstrated turnkey Brillouin-DKS frequency comb achieves a fundamental comb linewidth of 100 mHz and DKS timing jitter of 1 femtosecond for averaging times up to 56 μs. The approach is universal and generalizable to various device platforms for user-friendly and field-deployable comb devices. Here the authors demonstrate a universal approach to achieve turnkey dissipative Kerr soliton (DKS) frequency comb. Phase insensitivity, self-healing capability, deterministic selection of DKS state, and access to ultralow noise are all successfully accomplished.
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