Компактный генератор оптической частотной гребенки на основе лазерного диода с распределенной обратной связью и высокодобротного оптического микрорезонатора

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Оптические частотные гребенки являются уникальным инструментом для фундаментальной метрологии, спектроскопии, широкого спектра прикладных задач. Перспективной платформой для генерации когерентных частотных гребенок служат высокодобротные микрорезонаторы. В работе предложен подход, основанный на использовании хорошо известного в радиофизике эффекта затягивания, позволяющего создать компактный коммерчески доступный источник оптической гребенки и микроволнового излучения на основе компактного лазерного диода с распределенной обратной связью с малой выходной мощностью 6 мВт и микрорезонатора на основе фторида магния с добротностью 109. Продемонстрированы различные режимы генерации оптических частотных гребенок, соответствующие разному количеству генерируемых солитонов при мощности накачки 6 мВт на длине волны 1550 нм, а также спектрально чистое микроволновое излучение на частоте 12.94 ГГц.

Об авторах

Д. Д Ружицкая

Российский квантовый центр

Email: k.minkov@rqc.ru
121205, Moscow, Russia

К. А Воробьев

Российский квантовый центр

Email: k.minkov@rqc.ru
121205, Moscow, Russia

Ф. В Булыгин

Всероссийский научно-исследовательский институт метрологической службы

Email: k.minkov@rqc.ru
119361, Moscow, Russia

А. Ю Кузин

Всероссийский научно-исследовательский институт метрологической службы

Email: k.minkov@rqc.ru
119361, Moscow, Russia

К. Н Миньков

Российский квантовый центр

Автор, ответственный за переписку.
Email: k.minkov@rqc.ru
121205, Moscow, Russia

Список литературы

  1. H. Zang, D. Y. Tang, L. M. Zhao, and H. Y. Tam, Science. 33, 2317 (2008).
  2. T. J. Kippenberg, A. L. Gaeta, M. Lipson, and M. L. Gorodetsky, Science. 361, eaan8083 (2018).
  3. T. Fortier, and E. Baumann, Commun. Phys. 2, 153 (2019).
  4. T. Herr, V. Brash, J. Jost et. al., Nat. Photon. 8, 145 (2014).
  5. W. Liang, D. Eliyahu, V. Ilchenko et. al., Nat Commun. 6, 7957 (2015).
  6. J. Liu, E. Lucas, A. S. Raja et. al., Nat.Commun. 6, 7957 (2020).
  7. M-G. Suh, Q-F. Yang, K. Y. Yang, X. Yi, and K. J. Vahala, Sci. Adv. 354, 600 (2016)
  8. P. Marin-Palomo, J. Kemal, M. Karpov et. al., Nature. 546, 7957 (2017).
  9. A. Fu¨l¨op, M. Mazur, A. Lorences-Riesgo et. al., Nat.Commun. 9, 1598 (2018).
  10. J. Riemensberger, A. Lukashchuk, M. Karpov et. al., Nature. 581, 164 (2020).
  11. E. Obrzud, M. Rainer, A. Harutyunyan et. al., Nat. Photon. 13, 31 (2019).
  12. M-G. Suh, X. Yi, Y. H. Lai et. al., Nat. Photon. 13, 25 (2019).
  13. J. Feldmann, N. Youngblood, M. Karpov et. al., Nature. 591, E13 (2021).
  14. N. M. Kondratiev, V. E. Lobanov, A. V. Cherenkov et. al., Opt. Express. 25, 28167 (2017).
  15. А. Е. Шитков, А. С. Волошин, И. К. Горелов и др., ЖЭТФ 161, 683 (2022)
  16. A. E. Shitikov, A. S. Voloshin, I. K. Gorelov et. al., JETP 134, 583 (2022).
  17. T. J. Kippenberg, R. Holzwarth, and S. A. Diddams, Science. 332, 555 (2011).
  18. V. Brasch, M. Geiselmann, T. Herr et. al., Science. 351, 357 (2016).
  19. К. Н. Миньков, Г. В. Лихачев, Н. Г. Павлов и др., Оптический журнал 86, 84 (2021)
  20. K. N. Min'kov, G. V. Likhachev, N. G.Pavlov et. al., J. Opt. Technol. 88, 348 (2021).
  21. A. A. Savchenkov, A. B. Matsko, V. S. Ilchenko, and L. Maleki, Opt. Express. 15, 6768 (2007).
  22. C. Lecaplain, C. Javerzac-Galy, M. Gorodetsky et. al., Nat.Commun. 7, 13383 (2016).
  23. A. A. Savchenkov, S-W. Chiow, M. Ghasemkhani et. al., Opt. Lett. 44, 4175 (2019).
  24. М. Л. Городецкий, Оптические микрорезонаторы с гигантской добротностью, Физматлит, Москва (2011).
  25. W. Liang, A. B. Matsko, A. A. Savchenkov, V. S. Ilchenko, D. Seidel, and L. Maleki, Generation of Kerr combs in MgF2 and CaF2 microresonators, IEEE, San Francisco (2011).
  26. J. D. Jost, E. Lucas, T. Herr et. al., Opt. Lett. 40, 4723 (2015).
  27. A. E. Shitikov, V. E. Lobanov, N. M. Kondratiev et. al., Phys. Rev. Appl. 15, 064066 (2021).
  28. N. G. Pavlov, G. V. Lihachev, S. Koptyaev et. al., Opt. Lett. 42, 514 (2017).
  29. S. B. Papp, K. Beha, P. Del'Haye et. al., Optica 1, 10 (2014).
  30. N. G. Pavlov, S. Koptyaev, G. V. Lihachev et. al., Nat. Photon. 12, 694 (2018).
  31. M. Karpov, M. H. P. Pfei er, H. Guo et. al., Nat. Phys. 15, 1071 (2019).
  32. N. Kondratiev, V. Lobanov, N. Dmitriev et. al., ArXiv 2209.03707.
  33. R. R. Galiev, N. G. Pavlov, N. M. Kondratiev et. al., Opt. Express. 26, 30509 (2018).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2023