
近年来,微腔光频梳的发展及双光梳技术的应用推动了众多基础研究与应用领域的创新。然而,现有技术方案通常依赖外部锁定手段实现双光梳间的相干锁定,其根本原因在于单个光频梳的稳定性不足。本研究团队采用低损耗、大模场的少模光纤,大幅降低了量子噪声和热噪声极限,实现了自由光谱范围约 20 GHz、品质因子超过 10⁸ 的光纤微腔。将DFB 激光芯片作为泵浦源与光纤微腔封装在标准蝶形器件中,器件体积仅为 20 mm×12 mm×9 mm,通过自注入锁定实现泵浦激光线宽压窄和光频梳产生。在自由运行状态下实现了重频相位噪声 –129 dBc/Hz@10 kHz、–142 dBc/Hz@100 kHz,以及接近量子噪声极限的 –158 dBc/Hz 噪声基底,频率不稳定度达到 2.69 × 10⁻¹¹,同时在 8 小时内功率标准差仅为 0.276%。此外,在多个孤子态下器件展现出近 100% 的启钥功能,显示了优异的可操作性与稳定性。

https://doi.org/10.1364/OPTICA.565936