Monolithischer, Ultralow Jitter, Hochfrequenz-Mikrowellen-Synthesizer

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Franz Xaver Kärtner
• Fachliche Zuordnung: Optik, Quantenoptik und Physik der Atome, Moleküle und Plasmen
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 392199472

Die Verfügbarkeit stabilisierter Femtosekundenquellen für Anwendungen welche optische Pulssequenzen mit sehr niedrigem Jitter oder Mikrowellensingnale mit sehr niedrigem Phasenrauschen benötigen würde einen großen Fortschritt in der Hochgeschwindigkeits-Hochauflösenden-Datenverarbeitung, Mikrowellenerzeugung und Metrologie darstellen. Stabilisierte modengekoppelte Laser können optische Pulszüge mit extrem niederigem Jitter bereitstellen. Diese können wiederum verwendet werden um ultrastabile Mikrowellensignale zu erzeugen. Daher ist es wünschenswert Mikrowellenquellen auf der Basis von modellgekoppelten Lasern zu entwickeln, die gegenüber reiner Elektronik dramatisch verbesserte Rauscheigenschaften zeigen. Das Ziel dieses Vorschlags - Monolithischer, Ultralow Jitter, Hochfrequenz-Mikrowellen-Synthesizer - ist es, die grundlegenden Grenzen für den Timing-Jitter in kompakten Femtosekunden-Lasern zu ermittlen. Insbesondere von Lasern die ganzheitlich mit polarizationserhaltenden Fasern ausgeführt wurden. Damit stehen dann neue Technologien für optische Uhren und Mikrowellenerzeugung zur Verfügung. Das vorgeschlagene Programm ist eine Zusammenarbeit zwischen den Gruppen von Prof. Franz Kaertner bei DESY und Prof. Zhigang Zhang von der Peking Universität, China. Die vorgeschlagene Forschung baut auf unseren jüngsten Errungenschaften in polarisations-erhaltenden Faser-Lasern, auf, sowie der Attosekunden-Jitter-Meßtechnik und rauscharmen Mikrowellensignalen. Das vorgeschlagene Forschungsprojekt trägt wichtige Beiträge zum grundlegenden Verständnis von Femtosekundenlasern bei, und es werden neue Methoden entwickelt, um hochstabile Mikrowellenoszilatoren mit sehr niedrigem Phasenrauschen zu erreichen. Diese Studien integrieren Theorie und Experiment und stellen einen entscheidenden Schritt zur Entwicklung der nächsten Generation von Hochgeschwindigkeits-Signalverarbeitungstechniken, welche Optik und Elektronik verbinden, dar.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: China
• Partnerorganisation: National Natural Science Foundation of China
• Kooperationspartner: Professor Dr. Zhigang Zhang
• Mitverantwortlich: Professor Guoqing Chang, Ph.D.