Abstract

An optical frequency comb is constructed using a semiconductor gain medium with a fiber-coupled external cavity and stabilized to an intracavity 10,000 finesse etalon, which is temperature stabilized and held in a vacuum chamber at 10−6  Torr. Optical frequency stability measurements show that the comb has a reduced sensitivity to environmental fluctuations. An upper limit on the optical frequency variation of 100 kHz over >12  min of continuous operation is measured using a real-time spectrum analyzer. This measurement is limited by the linewidth of the reference source, and further measurements with a frequency counter show a fractional deviation of 2×10−11 at 50 ms. Furthermore, out-of-band ASE rejection is shown to be >36  dB, a tenfold improvement over that of a laser with a 1000 finesse FPE.

© 2013 Optical Society of America

PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. L. A. Jiang, E. P. Ippen, and H. Yokoyama, J. Opt. Fiber Comm. Rep. 2, 1 (2005).
    [CrossRef]
  2. V. J. Wittwer, R. van der Linden, B. W. Tilma, B. Resan, K. J. Weingarten, T. Sudmeyer, and U. Keller, IEEE Photon. J. 5, 1400107 (2013).
    [CrossRef]
  3. S. Gee, F. Quinlan, S. Ozharar, P. J. Delfyett, J. J. Plant, and P. W. Juodawlkis, Opt. Lett. 30, 2742 (2005).
    [CrossRef]
  4. F. Quinlan, S. Gee, S. Ozharar, and P. J. Delfyett, Opt. Lett. 31, 2870 (2006).
    [CrossRef]
  5. F. Quinlan, S. Gee, S. Ozharar, and P. J. Delfyett, J. Opt. A 11103001 (2009).
    [CrossRef]
  6. D. A. Braje, M. S. Kirchner, S. Osterman, T. Fortier, and S. A. Diddams, Eur. Phys. J. D 48, 57 (2008).
    [CrossRef]
  7. T. Wilken, G. Lo Curto, R. A. Probst, T. Steinmetz, A. Manescau, L. Pasquini, J. I. González-Hernández, R. Rebolo, T. W. Haensch, T. Udem, and R. Holzwarth, Nature 485, 611 (2012).
    [CrossRef]
  8. S. T. Cundiff and A. M. Weiner, Nat. Photonics 4, 760766 (2010).
  9. I. Ozdur, M. Akbulut, N. Hoghooghi, D. Mandridis, S. Ozharar, F. Quinlan, and P. J. Delfyett, IEEE Photon. Technol. Lett. 22, 431 (2010).
  10. J. Davila-Rodriguez, I. T. Ozdur, M. Bagnell, P. J. Delfyett, J. J. Plant, and P. W. Juodawlkis, IEEE Photon. Technol. Lett. 24, 2159 (2012).
    [CrossRef]
  11. R. Wu, V. Torres-Company, D. E. Leaird, and A. M. Weiner, Opt. Express 21, 6045 (2013).
    [CrossRef]
  12. F. Quinlan, G. Ycas, S. Osterman, and S. A. Diddams, Rev. Sci. Instrum. 81, 063105 (2010).
    [CrossRef]

2013

V. J. Wittwer, R. van der Linden, B. W. Tilma, B. Resan, K. J. Weingarten, T. Sudmeyer, and U. Keller, IEEE Photon. J. 5, 1400107 (2013).
[CrossRef]

R. Wu, V. Torres-Company, D. E. Leaird, and A. M. Weiner, Opt. Express 21, 6045 (2013).
[CrossRef]

2012

T. Wilken, G. Lo Curto, R. A. Probst, T. Steinmetz, A. Manescau, L. Pasquini, J. I. González-Hernández, R. Rebolo, T. W. Haensch, T. Udem, and R. Holzwarth, Nature 485, 611 (2012).
[CrossRef]

J. Davila-Rodriguez, I. T. Ozdur, M. Bagnell, P. J. Delfyett, J. J. Plant, and P. W. Juodawlkis, IEEE Photon. Technol. Lett. 24, 2159 (2012).
[CrossRef]

2010

F. Quinlan, G. Ycas, S. Osterman, and S. A. Diddams, Rev. Sci. Instrum. 81, 063105 (2010).
[CrossRef]

S. T. Cundiff and A. M. Weiner, Nat. Photonics 4, 760766 (2010).

I. Ozdur, M. Akbulut, N. Hoghooghi, D. Mandridis, S. Ozharar, F. Quinlan, and P. J. Delfyett, IEEE Photon. Technol. Lett. 22, 431 (2010).

2009

F. Quinlan, S. Gee, S. Ozharar, and P. J. Delfyett, J. Opt. A 11103001 (2009).
[CrossRef]

2008

D. A. Braje, M. S. Kirchner, S. Osterman, T. Fortier, and S. A. Diddams, Eur. Phys. J. D 48, 57 (2008).
[CrossRef]

2006

2005

Akbulut, M.

I. Ozdur, M. Akbulut, N. Hoghooghi, D. Mandridis, S. Ozharar, F. Quinlan, and P. J. Delfyett, IEEE Photon. Technol. Lett. 22, 431 (2010).

Bagnell, M.

J. Davila-Rodriguez, I. T. Ozdur, M. Bagnell, P. J. Delfyett, J. J. Plant, and P. W. Juodawlkis, IEEE Photon. Technol. Lett. 24, 2159 (2012).
[CrossRef]

Braje, D. A.

D. A. Braje, M. S. Kirchner, S. Osterman, T. Fortier, and S. A. Diddams, Eur. Phys. J. D 48, 57 (2008).
[CrossRef]

Cundiff, S. T.

S. T. Cundiff and A. M. Weiner, Nat. Photonics 4, 760766 (2010).

Davila-Rodriguez, J.

J. Davila-Rodriguez, I. T. Ozdur, M. Bagnell, P. J. Delfyett, J. J. Plant, and P. W. Juodawlkis, IEEE Photon. Technol. Lett. 24, 2159 (2012).
[CrossRef]

Delfyett, P. J.

J. Davila-Rodriguez, I. T. Ozdur, M. Bagnell, P. J. Delfyett, J. J. Plant, and P. W. Juodawlkis, IEEE Photon. Technol. Lett. 24, 2159 (2012).
[CrossRef]

I. Ozdur, M. Akbulut, N. Hoghooghi, D. Mandridis, S. Ozharar, F. Quinlan, and P. J. Delfyett, IEEE Photon. Technol. Lett. 22, 431 (2010).

F. Quinlan, S. Gee, S. Ozharar, and P. J. Delfyett, J. Opt. A 11103001 (2009).
[CrossRef]

F. Quinlan, S. Gee, S. Ozharar, and P. J. Delfyett, Opt. Lett. 31, 2870 (2006).
[CrossRef]

S. Gee, F. Quinlan, S. Ozharar, P. J. Delfyett, J. J. Plant, and P. W. Juodawlkis, Opt. Lett. 30, 2742 (2005).
[CrossRef]

Diddams, S. A.

F. Quinlan, G. Ycas, S. Osterman, and S. A. Diddams, Rev. Sci. Instrum. 81, 063105 (2010).
[CrossRef]

D. A. Braje, M. S. Kirchner, S. Osterman, T. Fortier, and S. A. Diddams, Eur. Phys. J. D 48, 57 (2008).
[CrossRef]

Fortier, T.

D. A. Braje, M. S. Kirchner, S. Osterman, T. Fortier, and S. A. Diddams, Eur. Phys. J. D 48, 57 (2008).
[CrossRef]

Gee, S.

González-Hernández, J. I.

T. Wilken, G. Lo Curto, R. A. Probst, T. Steinmetz, A. Manescau, L. Pasquini, J. I. González-Hernández, R. Rebolo, T. W. Haensch, T. Udem, and R. Holzwarth, Nature 485, 611 (2012).
[CrossRef]

Haensch, T. W.

T. Wilken, G. Lo Curto, R. A. Probst, T. Steinmetz, A. Manescau, L. Pasquini, J. I. González-Hernández, R. Rebolo, T. W. Haensch, T. Udem, and R. Holzwarth, Nature 485, 611 (2012).
[CrossRef]

Hoghooghi, N.

I. Ozdur, M. Akbulut, N. Hoghooghi, D. Mandridis, S. Ozharar, F. Quinlan, and P. J. Delfyett, IEEE Photon. Technol. Lett. 22, 431 (2010).

Holzwarth, R.

T. Wilken, G. Lo Curto, R. A. Probst, T. Steinmetz, A. Manescau, L. Pasquini, J. I. González-Hernández, R. Rebolo, T. W. Haensch, T. Udem, and R. Holzwarth, Nature 485, 611 (2012).
[CrossRef]

Ippen, E. P.

L. A. Jiang, E. P. Ippen, and H. Yokoyama, J. Opt. Fiber Comm. Rep. 2, 1 (2005).
[CrossRef]

Jiang, L. A.

L. A. Jiang, E. P. Ippen, and H. Yokoyama, J. Opt. Fiber Comm. Rep. 2, 1 (2005).
[CrossRef]

Juodawlkis, P. W.

J. Davila-Rodriguez, I. T. Ozdur, M. Bagnell, P. J. Delfyett, J. J. Plant, and P. W. Juodawlkis, IEEE Photon. Technol. Lett. 24, 2159 (2012).
[CrossRef]

S. Gee, F. Quinlan, S. Ozharar, P. J. Delfyett, J. J. Plant, and P. W. Juodawlkis, Opt. Lett. 30, 2742 (2005).
[CrossRef]

Keller, U.

V. J. Wittwer, R. van der Linden, B. W. Tilma, B. Resan, K. J. Weingarten, T. Sudmeyer, and U. Keller, IEEE Photon. J. 5, 1400107 (2013).
[CrossRef]

Kirchner, M. S.

D. A. Braje, M. S. Kirchner, S. Osterman, T. Fortier, and S. A. Diddams, Eur. Phys. J. D 48, 57 (2008).
[CrossRef]

Leaird, D. E.

Lo Curto, G.

T. Wilken, G. Lo Curto, R. A. Probst, T. Steinmetz, A. Manescau, L. Pasquini, J. I. González-Hernández, R. Rebolo, T. W. Haensch, T. Udem, and R. Holzwarth, Nature 485, 611 (2012).
[CrossRef]

Mandridis, D.

I. Ozdur, M. Akbulut, N. Hoghooghi, D. Mandridis, S. Ozharar, F. Quinlan, and P. J. Delfyett, IEEE Photon. Technol. Lett. 22, 431 (2010).

Manescau, A.

T. Wilken, G. Lo Curto, R. A. Probst, T. Steinmetz, A. Manescau, L. Pasquini, J. I. González-Hernández, R. Rebolo, T. W. Haensch, T. Udem, and R. Holzwarth, Nature 485, 611 (2012).
[CrossRef]

Osterman, S.

F. Quinlan, G. Ycas, S. Osterman, and S. A. Diddams, Rev. Sci. Instrum. 81, 063105 (2010).
[CrossRef]

D. A. Braje, M. S. Kirchner, S. Osterman, T. Fortier, and S. A. Diddams, Eur. Phys. J. D 48, 57 (2008).
[CrossRef]

Ozdur, I.

I. Ozdur, M. Akbulut, N. Hoghooghi, D. Mandridis, S. Ozharar, F. Quinlan, and P. J. Delfyett, IEEE Photon. Technol. Lett. 22, 431 (2010).

Ozdur, I. T.

J. Davila-Rodriguez, I. T. Ozdur, M. Bagnell, P. J. Delfyett, J. J. Plant, and P. W. Juodawlkis, IEEE Photon. Technol. Lett. 24, 2159 (2012).
[CrossRef]

Ozharar, S.

I. Ozdur, M. Akbulut, N. Hoghooghi, D. Mandridis, S. Ozharar, F. Quinlan, and P. J. Delfyett, IEEE Photon. Technol. Lett. 22, 431 (2010).

F. Quinlan, S. Gee, S. Ozharar, and P. J. Delfyett, J. Opt. A 11103001 (2009).
[CrossRef]

F. Quinlan, S. Gee, S. Ozharar, and P. J. Delfyett, Opt. Lett. 31, 2870 (2006).
[CrossRef]

S. Gee, F. Quinlan, S. Ozharar, P. J. Delfyett, J. J. Plant, and P. W. Juodawlkis, Opt. Lett. 30, 2742 (2005).
[CrossRef]

Pasquini, L.

T. Wilken, G. Lo Curto, R. A. Probst, T. Steinmetz, A. Manescau, L. Pasquini, J. I. González-Hernández, R. Rebolo, T. W. Haensch, T. Udem, and R. Holzwarth, Nature 485, 611 (2012).
[CrossRef]

Plant, J. J.

J. Davila-Rodriguez, I. T. Ozdur, M. Bagnell, P. J. Delfyett, J. J. Plant, and P. W. Juodawlkis, IEEE Photon. Technol. Lett. 24, 2159 (2012).
[CrossRef]

S. Gee, F. Quinlan, S. Ozharar, P. J. Delfyett, J. J. Plant, and P. W. Juodawlkis, Opt. Lett. 30, 2742 (2005).
[CrossRef]

Probst, R. A.

T. Wilken, G. Lo Curto, R. A. Probst, T. Steinmetz, A. Manescau, L. Pasquini, J. I. González-Hernández, R. Rebolo, T. W. Haensch, T. Udem, and R. Holzwarth, Nature 485, 611 (2012).
[CrossRef]

Quinlan, F.

I. Ozdur, M. Akbulut, N. Hoghooghi, D. Mandridis, S. Ozharar, F. Quinlan, and P. J. Delfyett, IEEE Photon. Technol. Lett. 22, 431 (2010).

F. Quinlan, G. Ycas, S. Osterman, and S. A. Diddams, Rev. Sci. Instrum. 81, 063105 (2010).
[CrossRef]

F. Quinlan, S. Gee, S. Ozharar, and P. J. Delfyett, J. Opt. A 11103001 (2009).
[CrossRef]

F. Quinlan, S. Gee, S. Ozharar, and P. J. Delfyett, Opt. Lett. 31, 2870 (2006).
[CrossRef]

S. Gee, F. Quinlan, S. Ozharar, P. J. Delfyett, J. J. Plant, and P. W. Juodawlkis, Opt. Lett. 30, 2742 (2005).
[CrossRef]

Rebolo, R.

T. Wilken, G. Lo Curto, R. A. Probst, T. Steinmetz, A. Manescau, L. Pasquini, J. I. González-Hernández, R. Rebolo, T. W. Haensch, T. Udem, and R. Holzwarth, Nature 485, 611 (2012).
[CrossRef]

Resan, B.

V. J. Wittwer, R. van der Linden, B. W. Tilma, B. Resan, K. J. Weingarten, T. Sudmeyer, and U. Keller, IEEE Photon. J. 5, 1400107 (2013).
[CrossRef]

Steinmetz, T.

T. Wilken, G. Lo Curto, R. A. Probst, T. Steinmetz, A. Manescau, L. Pasquini, J. I. González-Hernández, R. Rebolo, T. W. Haensch, T. Udem, and R. Holzwarth, Nature 485, 611 (2012).
[CrossRef]

Sudmeyer, T.

V. J. Wittwer, R. van der Linden, B. W. Tilma, B. Resan, K. J. Weingarten, T. Sudmeyer, and U. Keller, IEEE Photon. J. 5, 1400107 (2013).
[CrossRef]

Tilma, B. W.

V. J. Wittwer, R. van der Linden, B. W. Tilma, B. Resan, K. J. Weingarten, T. Sudmeyer, and U. Keller, IEEE Photon. J. 5, 1400107 (2013).
[CrossRef]

Torres-Company, V.

Udem, T.

T. Wilken, G. Lo Curto, R. A. Probst, T. Steinmetz, A. Manescau, L. Pasquini, J. I. González-Hernández, R. Rebolo, T. W. Haensch, T. Udem, and R. Holzwarth, Nature 485, 611 (2012).
[CrossRef]

van der Linden, R.

V. J. Wittwer, R. van der Linden, B. W. Tilma, B. Resan, K. J. Weingarten, T. Sudmeyer, and U. Keller, IEEE Photon. J. 5, 1400107 (2013).
[CrossRef]

Weiner, A. M.

R. Wu, V. Torres-Company, D. E. Leaird, and A. M. Weiner, Opt. Express 21, 6045 (2013).
[CrossRef]

S. T. Cundiff and A. M. Weiner, Nat. Photonics 4, 760766 (2010).

Weingarten, K. J.

V. J. Wittwer, R. van der Linden, B. W. Tilma, B. Resan, K. J. Weingarten, T. Sudmeyer, and U. Keller, IEEE Photon. J. 5, 1400107 (2013).
[CrossRef]

Wilken, T.

T. Wilken, G. Lo Curto, R. A. Probst, T. Steinmetz, A. Manescau, L. Pasquini, J. I. González-Hernández, R. Rebolo, T. W. Haensch, T. Udem, and R. Holzwarth, Nature 485, 611 (2012).
[CrossRef]

Wittwer, V. J.

V. J. Wittwer, R. van der Linden, B. W. Tilma, B. Resan, K. J. Weingarten, T. Sudmeyer, and U. Keller, IEEE Photon. J. 5, 1400107 (2013).
[CrossRef]

Wu, R.

Ycas, G.

F. Quinlan, G. Ycas, S. Osterman, and S. A. Diddams, Rev. Sci. Instrum. 81, 063105 (2010).
[CrossRef]

Yokoyama, H.

L. A. Jiang, E. P. Ippen, and H. Yokoyama, J. Opt. Fiber Comm. Rep. 2, 1 (2005).
[CrossRef]

Eur. Phys. J. D

D. A. Braje, M. S. Kirchner, S. Osterman, T. Fortier, and S. A. Diddams, Eur. Phys. J. D 48, 57 (2008).
[CrossRef]

IEEE Photon. J.

V. J. Wittwer, R. van der Linden, B. W. Tilma, B. Resan, K. J. Weingarten, T. Sudmeyer, and U. Keller, IEEE Photon. J. 5, 1400107 (2013).
[CrossRef]

IEEE Photon. Technol. Lett.

I. Ozdur, M. Akbulut, N. Hoghooghi, D. Mandridis, S. Ozharar, F. Quinlan, and P. J. Delfyett, IEEE Photon. Technol. Lett. 22, 431 (2010).

J. Davila-Rodriguez, I. T. Ozdur, M. Bagnell, P. J. Delfyett, J. J. Plant, and P. W. Juodawlkis, IEEE Photon. Technol. Lett. 24, 2159 (2012).
[CrossRef]

J. Opt. A

F. Quinlan, S. Gee, S. Ozharar, and P. J. Delfyett, J. Opt. A 11103001 (2009).
[CrossRef]

J. Opt. Fiber Comm. Rep.

L. A. Jiang, E. P. Ippen, and H. Yokoyama, J. Opt. Fiber Comm. Rep. 2, 1 (2005).
[CrossRef]

Nat. Photonics

S. T. Cundiff and A. M. Weiner, Nat. Photonics 4, 760766 (2010).

Nature

T. Wilken, G. Lo Curto, R. A. Probst, T. Steinmetz, A. Manescau, L. Pasquini, J. I. González-Hernández, R. Rebolo, T. W. Haensch, T. Udem, and R. Holzwarth, Nature 485, 611 (2012).
[CrossRef]

Opt. Express

Opt. Lett.

Rev. Sci. Instrum.

F. Quinlan, G. Ycas, S. Osterman, and S. A. Diddams, Rev. Sci. Instrum. 81, 063105 (2010).
[CrossRef]

Cited By

OSA participates in CrossRef's Cited-By Linking service. Citing articles from OSA journals and other participating publishers are listed here.

Alert me when this article is cited.


Metrics