克尔诱导的腔孤子与光参考的同步

　　作者：

　　格雷戈里·莫耶,乔丹·斯通,米哈尔·乔纳基,拉胡尔·什雷斯塔,乌斯曼·贾维德,柯蒂斯·梅纽克 & 卡蒂克·斯里尼瓦桑

　　摘要

　　通过光学频率梳1，2使稳定的光学参考激光器向微波域的相位相干分频成为可能。基于OFC的时钟3，4，5，6将一个梳齿锁定到参考激光器，该参考激光器通常通过有源伺服来探测稳定的原子跃迁，这增加了用于现场时钟应用的OFC光子和电子集成的复杂性。在这里，我们证明了Kerr非线性使得基于微谐振器的耗散Kerr孤子OFC7能够被动、无电子同步到外部注入的参考激光器。我们提出了一个理论模型来解释这种克尔诱导同步，该模型与基于芯片集成氮化硅微环谐振器的实验结果非常吻合。一旦同步，参考激光器捕获OFC齿，从而调谐其频率提供OFC重复率的直接外部控制。我们还表明，通过预期的分频因子，重复率的稳定性与参考激光器的稳定性有关。最后，跨倍频程DKS的KIS表现出相反色散波的增强，与理论模型一致，并能够改进自参考和访问OFC载波-包络偏移频率。我们展示的KIS介导的增强功能可以直接在集成光学时钟和芯片级低噪声微波发生器中实现。