For the last two decades, optical frequency combs have been used in high precision applications such as time/frequency standard, low noise microwave, spectroscopy, and timing synchronization of accelerator systems as well-defined time/frequency sources. Since the stability of optical frequency comb determines the performance of high-precision systems, the stability of optical frequency comb has been extensively researched. Optical frequency combs have been stabilized by bulky and expensive reference instruments so far. In this paper, an ultracompact, ultrastable, and cost-effective fiber delay line-based stabilization system is introduced to stabilize mode-locked femtosecond laser-based optical frequency combs and Kerr nonlinearity-based optical frequency combs for ultralow noise optical/electronic clock generation. Timing jitter of chip-scale Kerr combs is characterized for chip-scale, high repetition-rate, ultralow noise optical/electronic clock generation. Furthermore, atomic clock transfer using a fiber link and stabilization of optical frequency comb to the atomic clock are discussed.
지난 20여 년간 광주파수빗은 시간/주파수 영역에서 잘 정의된 광 클록 신호원으로서 시간/주파수 표준, 저잡음 마이크로파 생성, 분광학, 가속기 시설의 동기화 등 다양한 초정밀 분야에서 활용되고 있다. 광주파수빗의 시간/주파수 안정도는 초정밀 시스템의 성능을 결정하기 때문에 그 특성에 대한 연구가 필요하다. 광주파수빗을 안정화하기 위한 기존의 연구에서는 부피가 큰 고가의 레퍼런스 장비를 이용한다. 본 연구에서는 초소형, 고안정도, 저비용 광섬유 지연라인을 이용하여 모드잠금 펨토초 레이저 기반 광주파수빗과 커 비선형성 기반 광주파수빗을 안정화하고 초저잡음 광/전자 클록 신호원을 생성한다. 최근 활발히 연구되고 있는 칩-스케일 커 광주파수빗의 타이밍 지터를 분석하고 칩-스케일, 고반복률, 초저잡음 광/전자 클록 신호원에 관한 연구를 소개한다. 광섬유 링크를 이용한 원자시계의 장거리 전송과 이를 이용한 광주파수빗의 안정화에 대해서 논의한다.
