論文の概要: Hybrid integrated ultra-low linewidth coil stabilized isolator-free widely tunable external cavity laser
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2501.15010v2
- Date: Wed, 02 Jul 2025 05:46:36 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-07-03 14:22:56.834841
- Title: Hybrid integrated ultra-low linewidth coil stabilized isolator-free widely tunable external cavity laser
- Title（参考訳）: ハイブリッド集積超低線幅コイル安定化アイソレータレス広波長可変外空洞レーザー
- Authors: David A. S. Heim, Debapam Bose, Kaikai Liu, Andrei Isichenko, Daniel J. Blumenthal,
- Abstract要約: Photonicの統合により、スケーラブルで信頼性が高く、ポータブルなソリューションが可能になる。
10mのコイル共振器に安定化されたハイブリッド集積外空洞広波長可変レーザーについて報告する。
レーザーと基準空洞は、同じSi3N4 CMOS互換プロセスで製造され、ショートウェーブ-IR周波数安定化レーザーと完全に統合された可視光への道を開く。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.6078134198754157
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Precision applications including quantum computing and sensing, mmWave/RF generation, and metrology, demand widely tunable, ultra-low phase noise lasers. Today, these experiments employ table-scale systems with bulk-optics and isolators to achieve requisite noise, stability, and tunability. Photonic integration will enable scalable, reliable and portable solutions. Here we report a hybrid-integrated external cavity widely tunable laser stabilized to a 10-meter-long integrated coil-resonator, achieving record-low 3 - 7 Hz fundamental linewidth across a 60 nm tuning range and 27 - 60 Hz integral linewidth with 1.8E-13 Allan deviation at 6.4 ms across 40 nm, delivering orders of magnitude frequency noise and integral linewidth reduction over state of the art. Stabilization is achieved without an optical isolator, leveraging resilience to optical feedback of 30 dB beyond that of commercial DFB lasers. The laser and reference cavity are fabricated in the same Si3N4 CMOS-compatible process, unlocking a path towards fully integrated visible to ShortWave-IR frequency stabilized lasers.
- Abstract（参考訳）: 量子コンピューティングやセンシング、mmWave/RF生成、気象学といった精密な応用は、広く調整可能な超低位相ノイズレーザーを必要とする。
今日では、これらの実験はバルク光学とアイソレータを備えたテーブルスケールシステムを用いて、必要なノイズ、安定性、チューニング性を実現している。
Photonicの統合により、スケーラブルで信頼性が高く、ポータブルなソリューションが可能になる。
本稿では、10mのコイル共振器に安定化され、60nmのチューニング範囲で3 - 7Hzの基本線幅、1.8E-13で27 - 60Hzの積分線幅を実現し、40nmで6.4msの偏差を達成し、大域的な周波数ノイズと積分線幅の低減を実現したハイブリッド集積外部共振器について報告する。
安定化は光学アイソレータを使わずに達成され、30dBの光学フィードバックに対するレジリエンスを商用DFBレーザーよりも活用する。
レーザーと基準空洞は、同じSi3N4 CMOS互換プロセスで製造され、ショートウェーブ-IR周波数安定化レーザーと完全に統合された可視光への道を開く。
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