Maximum-Likelihood Detection of Soliton with Timing Jitter
利用具有定时抖动和噪声的孤子的极大似然检测器（MLD），除了比特间隔的走离之外，定时抖动不会降低MLD的性能。当采用重要采样方法模拟MLD时，即使定时抖动标准差与孤子的半高宽相同，信噪比损失也只有0.2dB左右。MLD比传统的方案更好地延长了判决窗口，且加性噪声与窗口宽度成正比。
2004-05-20 physics.ins-det physics.optics
Sub-20-Attosecond Timing Jitter Mode-Locked Fiber Lasers
我们演示了14.3阿秒的定时抖动[集成从10 kHz到94 MHz的偏移频率]从188 MHz的重复率锁模Yb光纤激光器的光脉冲序列。为了减小定时抖动，我们缩短了非增益光纤的长度，从而缩短了脉冲宽度，降低了光纤激光器中过多的高阶非线性和非线性啁啾。在100 kHz - 1 MHz的偏移频率范围内，所测量的抖动频谱受到放大的自发发射限制的量子噪声的限制，而在较低的偏移频率范围内，它受到相对强度噪声转换的抖动的限制。这种固有的低定时抖动使两个锁模Yb光纤激光器之间的亚100阿秒同步超过全奈奎斯特频率与适度的10 kHz锁定带宽。所展示的性能是从任何自由运行的锁模光纤激光器测量的最低定时抖动，与抖动最低的钛宝石固体激光器的性能相当。
2014-01-17 physics.ins-det physics.optics
Single-photon detection timing jitter in a visible light photon counter
可见光光子计数器（VLPC）作为光子探测器具有许多吸引人的特性，例如高量子效率和光子数分辨率。我们报告测量的单光子定时抖动的VLPC，时间相关的单光子计数测量中的一个关键性能因素，在光纤耦合闭合循环制冷机。在波长为550 nm时，测得的定时抖动为240 ps，暗计数率为25 000计数/秒。定时抖动在较长波长处适度地增加到1000 nm处的300 ps，并且随着量子效率降低而在较低偏置电压处大幅增加。
2010-01-27 physics.ins-det physics.optics quant-ph
High-precision Distribution of Highly-stable Optical Pulse Trains with Sub-10-fs Timing Jitter
高精度光脉冲序列的光纤传输在许多领域产生了巨大的影响。在大多数已发表的工作中，精度仍然从根本上受到一些不可避免的噪声的限制，例如来自传统光电二极管的热噪声和散粒噪声，来自混频器的热噪声。在此，我们提出一种新的高精度定时分配系统，通过使用高精度相位检测器来克服这些限制。我们不使用光电二极管和微波混频器，而是使用多个基于光纤Sagnac环的光-微波相位检测器来实现光电转换和相位测量，以抑制噪声并实现超高精度。一个10公里的光纤链路分布实验表明，我们的系统提供了一个4.6*10-15@1-s和6.1*10-18@10000-s的水平的剩余不稳定性，与集成的定时抖动低至3.8 fs的带宽为1 Hz至100 KHz。这种低的不稳定性和定时抖动使得我们的系统可以用于光学时钟分配或需要极高精度频率时间同步的设备的应用。
2014-02-23 physics.optics
Characterization of timing jitter spectra in free-running mode-locked lasers with 340 dB dynamic range over 10 decades of Fourier frequency
我们证明了一种方法，使准确的定时抖动谱密度特性的自由运行的锁模激光振荡器超过10十年的傅立叶频率从兆赫到几十兆赫的范围。该方法是基于分析的输入电压噪声从激光器和输出电压噪声从平衡的光学互相关器（BOC），当两个锁模激光器的重复频率同步的BOC。作为演示实验，测量了动态范围大于340 dB的自由运转锁模铒光纤激光器在1 mHz ~ 38.5MHz（奈奎斯特频率）傅里叶频率范围内的定时抖动谱。所演示的方法可以解决不同的噪声机制，导致特定的抖动特性在自由运行的锁模激光振荡器的时间尺度从1000秒的巨大范围<100-ns to >。
2014-11-30 physics.ins-det physics.optics
Gigahertz repetition rate, sub-femtosecond timing jitter optical pulse train directly generated from a mode-locked Yb:KYW laser
我们表明，一个1.13 GHz的重复率的光脉冲训练与0.70 fs的高频定时抖动（17.5 kHz - 10 MHz的集成带宽，其中测量仪器限制的本底噪声贡献0.41 fs在10 MHz的带宽）可以直接从一个自由运行，单模二极管泵浦Yb：KYW激光器锁模单壁碳纳米管（SWCNT）涂层镜。据我们所知，这是有史以来测量的具有GHz重复率的最低定时抖动光脉冲训练。如果此脉冲训练用于565 MHz信号（脉冲训练的奈奎斯特频率）的直接采样，则所演示的抖动水平对应于17.8的预计有效位数（ENOB），这远高于50欧姆负载电阻的热噪声限值（~14位）。
2013-11-24 physics.ins-det physics.optics
An asymmetric dual-loop feedback scheme with optimized second delay time to suppress spurious tones and timing jitter of self-mode-locked quantum dash lasers
本文提出了一种非对称双环反馈方案来抑制传统单、双环反馈自锁模量子冲激光器中的外腔边模。在这封信中，我们通过优化第二延迟时间的长度来实现对杂散音的最佳抑制。我们观察到，与单环反馈相比，腔长差异较大（约8倍）的非对称双环反馈消除了所有外腔侧模，并产生了接近主峰的平坦RF光谱，具有较低的定时抖动。还观察到RF线宽的显著减小和定时抖动的减小作为增加的第二反馈延迟时间的函数。基于这种反馈配置的实验结果验证了最近发表的数值模拟的预测。这种有趣的非对称双环反馈方案为基于锁模激光器的无边带光电振荡器提供了最简单、有效和成本有效的稳定。
2018-02-16 physics.ins-det physics.optics
Timing Jitter Induced by Stochastic Baseline Fluctuations in High-Count-Rate Superconducting Nanowire Single-Photon Detectors
Shanghai Key Laboratory of Superconductor Integrated Circuit Technology, Shanghai Institute of Microsystem and Information Technology, Chinese Academy of Sciences（上海超导集成电路技术重点实验室，中国科学院上海微系统与信息技术研究所）；National Key Laboratory of Materials for Integrated Circuits, Shanghai Institute of Microsystem and Information Technology, Chinese Academy of Sciences（国家集成电路材料重点实验室，中国科学院上海微系统与信息技术研究所）；Center of Materials Science and Optoelectronics Engineering, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学物质科学与光电工程中心）；Shanghai Research Center for Quantum Sciences（上海量子科学研究中心）
研究揭示了高计数率下超导纳米线单光子探测器中定时抖动的根源，指出随机基线波动是主要因素，并提出了一种随机过程框架来优化有限内存高速光子计数系统。
2026-05-14 physics.app-ph physics.optics quant-ph
Timing jitter characterization of free-running dual-comb laser with sub-attosecond resolution using optical heterodyne detection
从双梳系统发射的脉冲序列被设计为具有低的相对定时抖动，使得它们对于许多光学测量技术例如光学测距和光谱学是有用的。然而，低抖动双梳系统的表征是具有挑战性的，因为它需要具有高灵敏度的测量技术。出于这一挑战，我们开发了一种基于光外差检测方法的技术，用于测量两个脉冲序列的相对定时抖动。该方法适用于具有基本上任何重复率差的双梳系统。此外，所提出的方法允许采样率的连续和精确的跟踪。为了证明该技术，我们进行了详细的表征的单模二极管泵浦的$\mathrm{Yb:CaF_2}$双梳状激光器从一个自由运行的偏振复用腔。这种新型激光器在160 MHz重复频率下产生115 fs的脉冲，每个梳齿的平均功率为130 mW，两个脉冲序列之间的相对定时抖动的检测本底噪声达到$8.0 \times 10^{-7} \, \mathrm{fs}^2/\mathrm{Hz} \; ( \sim 896 \: \mathrm{zs}/\sqrt{\mathrm{Hz}} )$，在100 Hz到1 MHz范围内积分时，相对均方根（rms）定时抖动为13 fs。这一性能表明，所演示的激光器与实际的双梳光谱、测距和采样应用高度兼容。此外，我们的研究结果表明，相对定时噪声测量技术可以表征双梳系统工作在自由运行模式或有限的重复率差，同时提供亚阿秒的分辨率，这是不可行的任何其他方法之前。
2022-01-21 physics.ins-det physics.optics
Ultralow Phase Noise Microwave Generation From Mode-Locked Er-Fiber Lasers With Subfemtosecond Integrated Timing Jitter
我们展示了超低相位噪声10 GHz微波信号的产生从自由运行的锁模铒光纤激光器与-142和-157 dBc/Hz的单边带绝对相位噪声在10和100 kHz的偏移频率，分别。在1 kHz至5 GHz（奈奎斯特频率）偏移频率范围内积分时，绝对RMS时序抖动为1.5 fs。在微波发生器通常使用的10 kHz至10 MHz积分带宽中，RMS积分抖动为0.49 fs。Er光纤激光器在接近零色散的展宽脉冲状态下工作，以最小化提取微波的相位噪声。为了抑制光电转换过程中多余的相位噪声，采用基于光纤Sagnac环的光-微波相位检测器将低噪声压控振荡器与光纤激光器同步。
2013-11-04 physics.ins-det physics.optics
Mapping ultrafast timing jitter in dispersion-managed 89 GHz frequency microcombs via self-heterodyne linear interferometry
本文通过自外差线性干涉仪，表征了色散管理89 GHz频率微梳在多种锁模状态下的飞秒时间抖动，单孤子态达到近散粒噪声极限，积分抖动仅1.7 fs。
2025-04-21 physics.optics
Compact, all-PM fiber integrated and alignment-free ultrafast Yb:fiber NALM laser with sub-femtosecond timing jitter
报道了一种基于非线性放大环镜（NALM）的色散补偿锁模Yb：YAG光纤振荡器的简单紧凑的设计。全保偏光纤集成激光器采用啁啾光纤布拉格光栅（CFBG）进行色散补偿，并采用光纤集成非互易相位偏置器件，实现了无色散补偿。通过数值模拟振荡器中脉冲的演化过程，并分析其对激光器性能的影响，确定了主要的设计参数。在实验上，我们实现了88 fs的压缩脉冲持续时间与亚fs的定时抖动在54 MHz的重复率和51 mW的输出功率与5.5 * 10-5 [20 Hz，1 MHz]集成的相对强度噪声（RIN）。此外，我们证明了紧密的相位锁定的激光器的载波包络偏移频率（fceo）的一个稳定的射频（RF）的参考和一个频率梳齿的一个稳定的光学参考在291太赫兹。
2021-01-08 physics.optics
Timing jitter in photon detection by straight superconducting nanowires: Effect of magnetic field and photon flux
研究了外加磁场和光子通量对NbN超导直纳米线光子探测定时抖动的影响。在800和1560 nm两个波长处，光子计数出现时间的统计分布在小时间段呈现高斯型，在大时间段呈现指数尾。对于能量较小的光子，特征指数时间较大，并随外部磁场而增加，而分布的高斯部分的变化不太明显。增加的光子通量驱动纳米线从量子检测模式到测热模式，测热模式平均了光子产生的非平衡电子总数的波动，并大大减少了抖动。这两种模式分布的高斯部分之间的差异提供了电子数波动的度量。相应的标准偏差随着光子能量的增加而增加。我们表明，二维热点检测模型定性地解释了磁场的影响。
2018-06-19 physics.ins-det physics.optics
Electronic Phase Detection with sub-10 fs Timing Jitter for Terahertz Time-Domain Spectroscopy Systems
基于谐振器内部重复率调制的太赫兹时域光谱系统，例如SLAPCOPS [12]和ECOPS [11]，依赖于电子相位检测器，其通常倾向于表现出不可忽略的随机和系统定时误差。这大大限制了记录信息的质量。在这里，我们提出了我们最近的尝试，以减少这些错误在我们自己的电子相位检测系统的结果。从59.0 fs到8.6 fs的超过六倍的时间抖动减少导致可利用的太赫兹带宽和信噪比的显著增加。此外，利用我们的干涉监测延迟线作为校准标准，系统误差几乎可以完全消除，因此，光谱吸收线的优良分辨率可以实现。这些改进将我们基于电子相位检测的多层厚度测量的精度提高了五倍以上，将整体性能推向了亚微米级。
2022-07-20 physics.ins-det physics.optics
Phase Statistics of Soliton
当孤子受放大器噪声扰动时，得到了孤子相位抖动的特征函数。除了幅度抖动引起的非线性相位噪声外，还分析了频率和定时抖动引起的非线性相位噪声。由于非线性相位噪声不是高斯分布的，因此整体相位抖动也是非高斯的。对于固定的平均非线性相移，来自频率和定时抖动的非线性相位噪声的贡献随着距离和信噪比而减小。
2003-07-13 physics.optics
Demonstration of input-to-output gain and temporal noise mitigation in a Talbot amplifier
我们实验证明了重复皮秒光脉冲的强度放大与输入到输出增益高达5.5分贝使用被动塔尔博特放大器。通过色散诱导的时间Talbot效应，放大器使用电光相位调制和低损耗色散介质来利用原始脉冲训练的能量并将其相干地重新分布为更少的复制放大脉冲。此外，我们展示了我们的无源放大器如何减轻脉冲训练定时抖动和脉冲到脉冲强度波动高于特定的截止频率。
2017-09-29 physics.optics
Femtosecond resolution timing jitter correction on a TW scale Ti:sapphire laser system for FEL pump-probe experiments
本文提出一种亚飞秒分辨率的单发非共线互相关器，通过反馈将TW级钛宝石激光输出与种子振荡器的时间同步稳定在约3 fs RMS，支持FEL飞秒泵浦-探测实验。
2015-09-10 physics.ins-det physics.optics
Unveiling the relative timing jitter in counter propagating all normal dispersion (CANDi) dual-comb fiber laser
反向传播全正常色散光纤激光器是一种新兴的高能量单腔双梳状激光光源。其相对定时抖动（RTJ），双梳定时精度和光谱分辨率的关键参数，还没有得到全面的研究。在本文中，我们提高了国家的最先进的CANDi光纤激光器的脉冲能量从1 nJ到8 nJ。然后，我们介绍了一种新的参考自由RTJ表征技术，提供了拍摄到拍摄的测量能力，在飞秒精度的第一次。测量本底噪声达到1.6 × 10 -7 fs 2/Hz，相应的积分测量精度仅为1.8fs（1 kHz，20 MHz）。利用这种新的表征工具，我们能够详细研究CANDi激光器的RTJ的物理起源。我们首先验证了腔长起伏对RTJ没有贡献。然后，我们测量了积分RTJ为39 fs（1 kHz，20 MHz），并确定了泵浦相对强度噪声（RIN）是导致积分RTJ的主要因素，特别是泵浦RIN通过Gordon-Haus效应耦合到RTJ。最后讨论了减小自由运转CANDi激光器RTJ的方法。该工作为提高CANDi激光器等紧凑型单腔双梳系统的性能提供了一般性指导，有利于各种双梳应用。
2022-05-25 physics.optics
Jitter-calibrated second-order correlation measurement of low-repetition-rate pulsed excitation
本文报道了一种在低重复频率脉冲激励（1 kHz）下实现二阶相关（$g^2(τ)$）测量的新技术，通过校准定时抖动来恢复横向$g^2(τ)$曲线并确定$g^2(0)$。我们使用CdSe纳米线（NW）激光演示抖动校准的$g^2(τ)$测量，其中$g^2(0)$演化显示了激光发射跃迁过程。激励脉冲被分成参考和激励通道，这使得当激励脉冲具有显著的定时抖动和低重复率时能够进行抖动校准。利用参考信号对单光子信号进行校准和重排后，可以完整地恢复横向$g^2(τ)$曲线，并证明了$g^2(0)$的演化过程。
2022-03-17 physics.ins-det physics.optics
Overcoming Residual Timing Jitter in Pump-Probe Interferometry via Weak Value Amplification and Deep Learning
Hubei Subsurface Multiscale Image Key Laboratory, School of Geophysics and Geomatics, China University of Geosciences（湖北省地下多尺度成像重点实验室，地球物理与地质信息学院，中国地质大学）
该研究提出结合弱值放大（WVA）与深度学习的混合方法，抑制泵浦-探测干涉测量中残余定时抖动的限制效应，通过CNN回归器和分类器实现高精度延迟估计，优于传统方法，为阿秒计量和超快光谱学精度提升提供新框架。
2025-11-15 physics.optics
Travelling-wave single-photon detectors integrated with diamond photonic circuits - operation at visible and telecom wavelengths with a timing jitter down to 23 ps
我们报道了集成多晶金刚石光子电路的行波超导纳米线单光子探测器（SNSPD）的设计、制备和测量。我们分析了它们在1600 nm和765 nm附近的近红外波长范围内的性能。近红外探测对于与电信基础设施的兼容性是重要的，而在可见光波长范围内的操作对于与金刚石中的硅空位中心的发射线的兼容性是相关的，金刚石中的硅空位中心可以用作有效的单光子源。我们的探测器具有高临界电流（高达31 μA）和高效率（在765 nm时高达74%）、噪声等效功率（在765 nm时低至4.4*10^-19 W/（Hz^1/2））和定时抖动（低至23 ps）方面的高性能。
2016-03-07 cond-mat.supr-con physics.ins-det physics.optics
Feedback and harmonic locking of slot-type optomechanical oscillators to external low-noise reference clocks
我们展示了反馈和谐波锁定芯片级槽型光机械振荡器的外部低噪声参考时钟，抑制定时抖动的三个数量级。反馈和补偿技术显著降低了接近载波的相位噪声，尤其是在积分均方根定时抖动的锁定带宽内。通过高阶载波信号的谐波锁定也证明了类似的相位噪声和集成的均方根定时抖动减少。通过跟踪参考时钟，芯片级光机械振荡器可在80 kHz范围内调谐，在可调谐射频光子平台中具有潜在应用。
2013-03-09 physics.optics
Few-photon imaging at 1550 nm using a low-timing-jitter superconducting nanowire single-photon detector
本文提出基于低抖动超导纳米线单光子探测器的1550 nm激光深度成像系统，通过亚皮秒时间箱直接计数实现毫米级分辨率三维重建，无需复杂拟合算法且优于传统高斯拟合方法。
2015-06-25 cond-mat.supr-con physics.ins-det physics.optics
Modeling of jitter correction methods for asynchronous optical sampling
The Institute for Solid State Physics, The University of Tokyo（东京大学固体物理研究所）；Network Service Systems Labs., NTT Inc.（NTT公司网络服务系统实验室）；RIKEN Center for Advanced Photonics, RIKEN（理化学研究所先进光子学中心）
本文提出基于相位噪声谱的公式化与仿真模型，量化传统触发与软件抖动校正的对比，并通过补偿功率退化恢复无抖动光谱，为优化ASOPS系统提供通用设计框架。
2026-09-09 physics.optics
Brillouin laser-driven terahertz oscillator up to 3 THz with femtosecond-level timing jitter
本文提出一种基于光纤腔受激布里渊散射的双波长激光方案，结合光注入锁定和单行载流子光电二极管，在300 GHz至3 THz范围内实现相位噪声低于-100 dBc/Hz、定时抖动低于10 as/√Hz的太赫兹波生成，为可调谐太赫兹源的光谱纯度树立了新基准。
2023-11-29 physics.ins-det physics.optics
High-efficiency and low-jitter Silicon single-photon avalanche diodes based on nanophotonic absorption enhancement
硅单光子雪崩二极管（SPAD）是在可见光和近红外范围内进行单光子探测的核心器件，在许多应用中得到了广泛的应用。然而，由于目前硅SPAD的结构设计和器件制造的限制，检测效率和定时抖动的关键参数往往被迫妥协。在这里，我们提出了一种纳米结构的硅SPAD，它实现了高检测效率，同时在很宽的光谱范围内具有出色的定时抖动。与传统的硅SPAD器件相比，光学和电学模拟显示出显着的性能增强。这种纳米结构的器件可以很容易地制造，因此非常适合于实际应用。
2015-05-06 cond-mat.mes-hall physics.ins-det physics.optics
High-speed detection of 1550 nm single photons with superconducting nanowire detectors
超导纳米线单光子探测器具有效率高、时间抖动小、暗计数低等优点，是量子信息和科学研究的关键技术。在这项工作中，我们提出了一个探测器的单个1550 nm的光子高达78%的检测效率，低于50 ps的半高宽，158计数/秒的暗计数率的定时抖动-以及世界领先的最大计数率为1.5千兆计数/秒在3 dB的压缩。PEACOQ探测器（用于计数光量子的性能增强阵列）包括跨越光纤模式的32根直的超导氮化铌纳米线的线性阵列。该设计支持高计数率，同时对检测效率和定时抖动的影响最小。我们展示了如何通过实现每个纳米线的独立读出和通过使用时间行走校正技术来减少计数率相关的定时抖动来减轻这些权衡。这些探测器使量子通信在10 GHz时钟上变得实用。
2022-10-21 physics.app-ph physics.optics quant-ph
Influence of noise-induced modulations on the timing stability of passively mode-locked semiconductor laser subject to optical feedback
研究发现单外腔反馈的被动锁模激光器在短时间尺度上存在大幅定时波动，导致传统定时抖动估计方法产生较大误差；通过添加适当长度的第二反馈腔可显著抑制噪声诱导调制，改善短时和长时定时稳定性。
2025-04-25 physics.comp-ph physics.optics
Stabilization of self-mode-locked quantum dash lasers by symmetric dual-loop optical feedback
我们报道了对称双环光反馈对1550 nm自锁模两段量子dash激光器的射频线宽和定时抖动影响的实验研究。研究了各种反馈方案，并确定了最佳水平，以获得最宽的RF线宽和低定时抖动，以及单环和对称双环反馈。两个对称的双环配置，平衡和不平衡的反馈比，进行了研究。我们证明了不平衡对称双环反馈，与内腔谐振和外环的精细延迟调谐，在很宽的延迟范围内提供最窄的RF线宽和降低的定时抖动，不像单个和平衡对称双环配置。与自由运行相比，这种反馈长度为80和140 m的配置在最宽的延迟范围内分别将RF线宽缩小了4- 67倍和10- 100倍。对于对称双环反馈，确定了不同功率分配比通过反馈回路的影响。我们的研究结果表明，对称双环反馈是明显更有效的比单环反馈，在减少RF线宽和定时抖动，是延迟相位的敏感性低得多，使这种技术的应用的鲁棒性和对准公差是必不可少的理想选择。
2018-02-16 physics.ins-det physics.optics
Quantum diffusion of microcavity solitons
本文实验研究微腔孤子的量子扩散及其对定时抖动的影响，通过反向传播孤子测量揭示量子极限，确立孤子微梳定时抖动的基本极限。
2020-03-14 physics.optics
Attosecond resolution from free running interferometric measurements
阿秒测量揭示了原子、分子和凝聚态物质光电离动力学的新物理见解。然而，在这样的时间尺度上，即使很小的定时抖动也会显著降低泵浦探测测量中的时间分辨率。在这里，我们提出了一种新的技术来检索阿秒延迟，从一个完善的阿秒干涉技术，称为重建阿秒跳动的双光子跃迁干涉（RABBITT），这是不受时间抖动，并显着提高了国家的最先进的实验精度。我们将这种新技术称为定时抖动不受影响的Rabbitt时间延迟提取方法，简称为TURTLE。使用这种TURTLE技术，我们可以测量氩和氖之间的阿秒电离时间延迟与以前的测量完全一致。TURTLE技术允许阿秒时间分辨率，而无需泵浦-探测时间延迟稳定，也无需阿秒脉冲，因为仅需要稳定的XUV频率梳作为泵浦。例如，这将更容易在自由电子激光器上进行阿秒测量，从而为阿秒科学提供有价值的工具。在这里，我们还提供了一个MATLAB代码，用于TURTLE拟合，并相应地引用。
2020-03-05 physics.optics
Analysis and filtering of phase noise in an optical frequency comb at the quantum limit to improve timing measurements
飞秒激光零差定时测量的灵敏度仅受振幅和相位噪声的限制。我们描述了一种新的方法来分析相对于标准量子极限的Ti：Sapph振荡器的相位噪声。用于此目的的宽带无源腔体还过滤在高于100kHz检测频率的边带处的最低水平的经典噪声。由于在$μ$ s时间尺度上产生量子限制的载波包络相位噪声，它可以将高灵敏度的零差定时抖动测量的灵敏度提高2个数量级。
2014-02-05 physics.optics
Spatiotemporal mode-locking and photonic flywheel in multimode microresonators
耗散克尔孤子（DKS）频率梳-也称为微梳-可以说是在腔非线性光子学中创造了一个新的领域，理论，实验和技术研究之间有很强的交叉作用。时空锁模（STML）不仅为超快激光技术增加了新的自由度，而且为利用光子学实现模拟计算机和启发式优化器提供了新的见解。在这里，我们结合了DKS和STML的原理，首次展示了STML DKS通过开发一个未开发的超高品质因数的法布里-珀罗微谐振器的基础上渐变折射率多模光纤（GRIN-MMF）。利用模间受激布里渊散射，我们可以选择性地激发本征模DKS或STML DKS。此外，我们展示了一个超低噪声的微梳，提高了光子飞轮的基本梳线宽和DKS定时抖动的性能。所展示的基本梳状线宽为400 mHz和DKS的500阿秒的定时抖动分别代表了25倍和2.5倍的改进，从国家的最先进的。我们的研究结果表明，GRIN-MMF FP微谐振器作为一个理想的测试平台，高维非线性腔动力学和光子飞轮的相干性和超低的定时抖动的潜力。
2022-03-19 nlin.PS physics.optics
Optimum stabilization of self-mode-locked quantum dash lasers using dual optical feedback with improved tolerance against phase delay mismatch
实验研究了在增益区单光反馈和双光反馈作用下，发射波长为~ 1.55 μ m，重复频率为~ 21 GHz的自锁模两区量子dash激光器在宽延迟调谐范围内的射频线宽和定时抖动。各种反馈条件进行了调查和最佳水平确定的最窄线宽和减少的单，双环路配置的定时抖动。我们表明，双环反馈，与较短的反馈腔调谐到完全谐振，其次是微调的相位较长的反馈腔，在最宽的延迟范围内，提供稳定的窄RF频谱，不像单环反馈。此外，对于双环路配置，在完全谐振条件下，集成时序抖动从3.9 ps降至295 fs [10 kHz-100 MHz]，RF线宽从100 kHz缩窄至< 1 kHz，基频边模抑制超过30 dB。我们表明，两个外腔的单独微调的双环路光反馈是远远优于单回路反馈，增加了系统对相位延迟失配的容忍度，使其成为一个强大的和具有成本效益的技术开发实用，可靠和低噪声的锁模激光器，光电振荡器和脉冲光子电路。
2017-05-24 physics.optics
Characterization and Active Control of Position-Dependent Timing Dynamics in Superconducting Strip Single-Photon Detectors
NASA Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology（美国国家航空航天局喷气推进实验室，加州理工学院）；Department of Applied Physics and Material Science, California Institute of Technology（加州理工学院应用物理与材料科学系）；National Institute of Standards and Technology（美国国家标准与技术研究院）；Department of Applied Physics Quantum Technologies, Université de Genève（日内瓦大学应用物理量子技术系）
本研究通过实验和TDGL建模表征了20微米宽SSPD的位置相关时序抖动，提出平行超导轨架构主动重新分配超电流以最小化延迟失配并抑制暗计数，从而提升器件性能。
2026-10-09 physics.app-ph physics.ins-det physics.optics
Non-stationary Statistics and Formation Jitter in Transient Photon Condensation
虽然平衡态相变很好地描述了一个自由能景观，有几个工具来描述其非平衡对应的一般特征。另一方面，接近平衡的自由能很容易获得，但它们的完整几何形状仅在非平衡中探索，例如在淬火之后。然而，在非平稳系统的特定情况下，序参量和自由能的概念变得不明确，并且仍然缺乏对非平稳（瞬态）相变的全面理解。在这里，我们探测瞬态非平衡动力学的光泵，染料填充的微腔表现出近平衡玻色-爱因斯坦凝聚在稳态条件下。通过快速激发大量的染料分子，我们淬火系统远离平衡态，接近一个临界激发能，发现延迟凝聚，解释为一个瞬态等效的临界减速。我们引入了两次、非平稳、二阶关联函数作为探测瞬态弛豫动力学统计特性的有力实验工具。除了临界激发能附近的数量波动，我们表明，瞬态相变表现出不同形式的发散波动，即时序抖动的序参量的增长。这种抖动是由与自发发射相关的随机性引起的，其影响在临界点附近被放大。我们的结果的一般性质进行了讨论的基础上的几何有效自由能景观。因此，我们确定通用功能，如形成定时抖动，为一个更大的一组系统经历瞬态相变。我们的研究结果对不同的系统有直接的影响，包括微米和纳米激光器以及胶体纳米颗粒的生长。
2019-08-15 cond-mat.stat-mech physics.optics quant-ph
Turnkey photonic flywheel in a Chimera cavity
耗散克尔孤子（DKS）微梳作为一种使能技术，在基础科学和技术创新中有着广泛的应用。具有亚光学周期和亚飞秒定时抖动的可靠交钥匙操作是超快光学和微波电子学交叉领域许多有趣的微梳应用成功的关键。在这里，我们提出了一种新的方法来证明第一个交钥匙布里渊DKS频率梳。我们的方法与嵌合体腔提供了基本的好处，是以前无法实现的，包括相位不敏感性，自我修复能力，确定性选择的DKS状态，并获得超低噪声梳状态。演示的交钥匙布里渊-DKS频率梳实现了100 mHz的基本梳线宽和1飞秒的DKS定时抖动，平均时间高达56 μs。该方法是通用的，可推广到各种设备平台的用户友好和现场部署的梳状设备。
2022-12-28 nlin.PS physics.app-ph physics.optics
A Lower Bound on the per Soliton Capacity of the Nonlinear Optical Fibre Channel
本文导出了存在（光）放大器自发辐射（ASE）噪声时非线性光纤信道每孤子容量下限的封闭表达式。这个界限是基于一个非高斯条件概率密度函数的孤子振幅抖动引起的ASE噪声，并被证明增长的信号-噪声比的增加。
2015-08-21 cs.IT math.IT physics.optics
Non-invasive time-sorting in radio-frequency compressed ultrafast electron diffraction
我们展示了一种非侵入性的时间排序方法，用于超快电子衍射（UED）实验与射频（rf）压缩电子束。我们表明，电子束能量和到达时间在射频压缩后的样品是强相关的，这样的到达时间抖动可以通过测量的束能量进行校正。该方法需要最小的变化，大多数的UED机器的基础设施，是适用于千电子伏和兆电子伏UED。在我们使用~3 MeV束流的实验中，射频压缩后的定时抖动被校正到35 fs均方根（rms）精度，受限于3 × 10 ^-4的能量稳定性。对于具有高能量稳定性的keV UED，时间排序的亚10 fs精度应该是容易实现的。这种时间排序技术使我们能够检索2.5太赫兹振荡相关的相干A1 g声子在激光激发的铋薄膜和扩展的时间分辨率的UED的制度远远超过100-200 fs均方根抖动的限制。
2021-05-08 physics.acc-ph physics.atm-clus physics.ins-det
