用于阿秒级时间分配的超快激光器的光同步

时间分布TIMING DISTRIBUTION

时序信号的超稳定分布在粒子加速器等学术研究基础设施中非常重要。预计未来加速器对稳定时序的要求将大幅增加。由自由电子激光器驱动的最新一代高亮度超快 X 射线源通常对将 RF 信号分配到加速器组件和激光系统具有低于 10 fs 的要求。

 

满足这些要求的解决方案是基于光纤传输线的定时分配系统。这些系统可以利用光通信技术和计量学在加速器组件和激光系统之间提供飞秒级同步。这些传输系统使用来自锁模激光器的超低噪声脉冲序列作为时序参考。然后主振荡器的定时信号通过光纤链路传输到几个远程终端站，在那里传输延迟得到稳定。然后锁模激光器或微波振荡器与稳定光纤链路的末端紧密同步[1]。

另一个应用光纤定时分配链路的例子是射电望远镜阵列，其中许多天线必须同步才能实现准确的望远镜指向、处理仪器的同步和观测数据的在线处理 [ 2 ]。

总的来说，光时钟分配和同步在未来会变得更加重要。超精密导航、重力传感、相干阵列或相对论实验等技术和应用将需要通过地面光纤链路或卫星自由空间链路进行时间比较和同步。

 

应用：用于阿秒级时间分配的超快激光器的光同步

白皮书：用于阿秒级时间分配的超快激光器的光同步

在本白皮书中了解有关 Menhir Photonics 激光器光学同步的更多信息。

Menhir Photonics GHz高重频低噪声锁模光纤飞秒激光器MENHIR-1550：

Menhir Photonics 提供锁模激光器，具有当今市场上最低的相位噪声和极高的可靠性。图 1 显示了 MENHIR-1550 系列自激激光器的典型相位噪声测量，在 10 GHz 载波上测量，即 40次谐波（250 MHz 脉冲重复率）。请注意，测量的本底噪声将集成时间抖动限制为大约 500 as（阿秒）。

图 1) 在 10 GHz 谐波下测量的自激 MENHIR-1550 250MHz 激光器的相位噪声功率谱。2) 对于相同的自由运行激光器，从 10 MHz 开始的集成时间抖动。

MENHIR-1550 系列的所有激光器都具有可选的快速重复率调谐，调制带宽 >50 kHz，用于重复率锁定或同步。此外，还可以选择泵浦电流快速调制。

MENHIR-1550 系列达到了无与伦比的工业质量和环境稳定性水平。它已经过振动、冲击和其他外部干扰的测试（空间和航空航天相关测试标准）。为了集成到空间关键应用中，可提供定制小尺寸版本。

[1] Xin, M., Safak, K., Peng, M. Y., Kalaydzhyan, A., Wang, W., Mücke, O. D., Kärtner, F. X., “Attosecond precision multi-kilometer laser-microwave neTWork”, Light Sci. Appl. 6, e16187 (2017)
[2] Cliche, J.-F. & Shillue, B. “Precision timing control for radioastronomy: maintaining femtosecond synchronization in the Atacama Large Millimeter Array”, IEEE Control Syst. 26, 19–26 (2006)