Synchronization of frequency comb spacing to an atomic clock

No Thumbnail Available

URL

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

Helsinki University of Technology | Diplomityö
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author

Authors

Date

2003

Department

Sähkö- ja tietoliikennetekniikan osasto

Major/Subject

Mittaustekniikka

Mcode

S-108

Degree programme

Language

en

Pages

vi + 51 s. + liitt. 10

Series

Abstract

Optisen alueen taajuuskampojen viimeaikainen kehitys on mullistanut optisten taajuusmittausten tekemisen: täyden optisen oktaavin kattavalla taajuuskammalla on mahdollista tehdä absoluuttisia optisen alueen taajuusmittauksia suoraan taajuuden primäärinormaaliin verrannollisesti. Taajuuskampa, joka luodaan moodilukitulla titaani-safiiri-femtosekuntilaserilla ja fotonikidekuidulla, koostuu sadoistatuhansista laserin toistotaajuuden välein sijoittuneista taajuuskomponenteista. Kamman jaotus ja sijainti origoon nähden voidaan synkronoida Cs-atomikelloon, mikä mahdollistaa mittausten tekemisen lähes atomikellon tarkkuudella. Tämä diplomityö on osa tutkimusprojektia, jonka tavoitteena on optisen oktaavin ylittävän taajuuskamman rakentaminen. Diplomityössä on kehitetty vaihelukittuun silmukkaan perustuva elektroniikkajärjestelmä, jolla kamman jaotus synkronoidaan atomikelloon. Järjestelmällä syntetisoidaan titaani-safiiri-laserin 1 GHz:n toistotaajuus atomikellon 10 MHz:n ulostulosignaalista 100 mHz:n resoluutiolla. Piirin silmukkasuodatin on toteutettu digitaalisesti, jotta pitkiä, jopa 1000 sekunnin mittaisia, aikavakioita pystytään saavuttamaan, mikä on välttämätöntä, jotta atomikellon kideoskillaattorin taajuuskohinaa ei tarpeettomasti siirrettäisi optisille taajuuksille. Karakterisointimittaukset osoittavat, että kehitetty järjestelmä pystyy säilyttämään lukon yhtäjaksoisesti ilman systemaattisia virheitä. Järjestelmä lukittuu ilman oskillointitaipumusta ja sen askelvaste on tasainen. On oletettavaa, että kehitetyllä järjestelmällä kamman toistotaajuuden stabilointi pystytään toteuttamaan tyydyttävästi.

Description

Supervisor

Ikonen, Erkki

Thesis advisor

Merimaa, Mikko

Keywords

optical frequency comb, optinen taajuuskampa, optical frequency metrology, optinen taajuusmetrologia, mode-locked laser, moodilukittu laser, phase-locked loop, vaihelukittu silmukka

Other note

Citation

Permanent link to this item

https://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-2020120449794

Collections

[dipl] Teknillinen korkeakoulu / TKK