Abstract

We report on the demonstration and characterization of a silicon optical resonator for laser frequency stabilization, operating in the deep cryogenic regime at temperatures as low as 1.5 K. Robust operation was achieved, with absolute frequency drift less than 20 Hz over 1 h. This stability allowed sensitive measurements of the resonator thermal expansion coefficient (α). We found that α=4.6×1013K1 at 1.6 K. At 16.8 K α vanishes, with a derivative equal to 6×1010K2. The temperature of the resonator was stabilized to a level below 10 μK for averaging times longer than 20 s. The sensitivity of the resonator frequency to a variation of the laser power was also studied. The corresponding sensitivities and the expected Brownian noise indicate that this system should enable frequency stabilization of lasers at the low-1017 level.

© 2014 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

Corrections

Eugen Wiens, Qun-Feng Chen, Ingo Ernsting, Heiko Luckmann, Ulrich Rosowski, Alexander Nevsky, and Stephan Schiller, "Silicon single-crystal cryogenic optical resonator: erratum," Opt. Lett. 40, 68-68 (2015)
https://www.osapublishing.org/ol/abstract.cfm?uri=ol-40-1-68

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. Y. Y. Jiang, A. D. Ludlow, N. D. Lemke, R. W. Fox, J. A. Sherman, L.-S. Ma, and C. W. Oates, Nat. Photonics 5, 158 (2011).
    [CrossRef]
  2. T. L. Nicholson, M. J. Martin, J. R. Williams, B. J. Bloom, M. Bishof, M. D. Swallows, S. L. Campbell, and J. Ye, Phys. Rev. Lett. 109, 230801 (2012).
    [CrossRef]
  3. K. Numata, A. Kemery, and J. Camp, Phys. Rev. Lett. 93, 250602 (2004).
    [CrossRef]
  4. G. D. Cole, W. Zhang, M. J. Martin, J. Ye, and M. Aspelmeyer, Nat. Photonics 7, 644 (2013).
    [CrossRef]
  5. K. Yamamoto, S. Miyoki, T. Uchiyama, H. Ishitsuka, M. Ohashi, K. Kuroda, T. Tomaru, N. Sato, T. Suzuki, T. Haruyama, A. Yamamoto, T. Shintomi, K. Numata, K. Waseda, K. Ito, and K. Watanabe, Phys. Rev. D 74, 022002 (2006).
    [CrossRef]
  6. M. Granata, K. Craig, G. Cagnoli, C. Carcy, W. Cunningham, J. Degallaix, R. Flaminio, D. Forest, M. Hart, J.-S. Hennig, J. Hough, I. MacLaren, I. W. Martin, C. Michel, N. Morgado, S. Otmani, L. Pinard, and S. Rowan, Opt. Lett. 38, 5268 (2013).
    [CrossRef]
  7. S. Seel, R. Storz, G. Ruoso, J. Mlynek, and S. Schiller, Phys. Rev. Lett. 78, 4741 (1997).
    [CrossRef]
  8. R. Storz, “Frequenzstabilisierung von Festkörper-Lasern auf makroskopische und mikroskopische Referenzen,” Dissertation (University of Konstanz, 1998).
  9. R. Storz, C. Braxmaier, K. Jack, O. Pradl, and S. Schiller, Opt. Lett. 23, 1031 (1998).
    [CrossRef]
  10. P. Antonini, M. Okhapkin, E. Goklü, and S. Schiller, Phys. Rev. A 71, 050101 (2005).
    [CrossRef]
  11. C. Braxmaier, H. Müller, O. Pradl, J. Mlynek, A. Peters, and S. Schiller, Phys. Rev. Lett. 88, 010401 (2001).
    [CrossRef]
  12. S. Schiller, C. Lammerzahl, H. Müller, C. Braxmaier, S. Herrmann, and A. Peters, Phys. Rev. D 69, 027504 (2004).
    [CrossRef]
  13. K. G. Lyon, G. L. Salinger, C. A. Swenson, and G. K. White, J. Appl. Phys. 48, 865 (1977).
    [CrossRef]
  14. D. F. McGuigan, C. C. Lam, R. Q. Gram, A. W. Hoffman, D. H. Douglass, and H. W. Gutche, J. Low Temp. Phys. 30, 621 (1978).
    [CrossRef]
  15. J.-P. Richard and J. J. Hamilton, Rev. Sci. Instrum. 62, 2375 (1991).
    [CrossRef]
  16. T. Kessler, C. Hagemann, C. Grebing, T. Legero, U. Sterr, and F. Riehle, Nat. Photonics 6, 687 (2012).
    [CrossRef]
  17. U. Sterr, “Frequenzstabilisierungsvorrichtung,” German patent DE 10 2011 015 489.2 (August16, 2012).
  18. R. W. P. Drever, J. L. Hall, F. V. Kowalski, J. Hough, G. M. Ford, A. J. Munley, and H. Ward, Appl. Phys. B 31, 97 (1983).
    [CrossRef]
  19. T. F. Smith and G. K. White, J. Phys. C 8, 2031 (1975).
  20. Q.-F. Chen, A. Yu. Nevsky, and S. Schiller, Appl. Phys. B 107, 679 (2012).
    [CrossRef]

2013 (2)

2012 (3)

Q.-F. Chen, A. Yu. Nevsky, and S. Schiller, Appl. Phys. B 107, 679 (2012).
[CrossRef]

T. L. Nicholson, M. J. Martin, J. R. Williams, B. J. Bloom, M. Bishof, M. D. Swallows, S. L. Campbell, and J. Ye, Phys. Rev. Lett. 109, 230801 (2012).
[CrossRef]

T. Kessler, C. Hagemann, C. Grebing, T. Legero, U. Sterr, and F. Riehle, Nat. Photonics 6, 687 (2012).
[CrossRef]

2011 (1)

Y. Y. Jiang, A. D. Ludlow, N. D. Lemke, R. W. Fox, J. A. Sherman, L.-S. Ma, and C. W. Oates, Nat. Photonics 5, 158 (2011).
[CrossRef]

2006 (1)

K. Yamamoto, S. Miyoki, T. Uchiyama, H. Ishitsuka, M. Ohashi, K. Kuroda, T. Tomaru, N. Sato, T. Suzuki, T. Haruyama, A. Yamamoto, T. Shintomi, K. Numata, K. Waseda, K. Ito, and K. Watanabe, Phys. Rev. D 74, 022002 (2006).
[CrossRef]

2005 (1)

P. Antonini, M. Okhapkin, E. Goklü, and S. Schiller, Phys. Rev. A 71, 050101 (2005).
[CrossRef]

2004 (2)

S. Schiller, C. Lammerzahl, H. Müller, C. Braxmaier, S. Herrmann, and A. Peters, Phys. Rev. D 69, 027504 (2004).
[CrossRef]

K. Numata, A. Kemery, and J. Camp, Phys. Rev. Lett. 93, 250602 (2004).
[CrossRef]

2001 (1)

C. Braxmaier, H. Müller, O. Pradl, J. Mlynek, A. Peters, and S. Schiller, Phys. Rev. Lett. 88, 010401 (2001).
[CrossRef]

1998 (1)

1997 (1)

S. Seel, R. Storz, G. Ruoso, J. Mlynek, and S. Schiller, Phys. Rev. Lett. 78, 4741 (1997).
[CrossRef]

1991 (1)

J.-P. Richard and J. J. Hamilton, Rev. Sci. Instrum. 62, 2375 (1991).
[CrossRef]

1983 (1)

R. W. P. Drever, J. L. Hall, F. V. Kowalski, J. Hough, G. M. Ford, A. J. Munley, and H. Ward, Appl. Phys. B 31, 97 (1983).
[CrossRef]

1978 (1)

D. F. McGuigan, C. C. Lam, R. Q. Gram, A. W. Hoffman, D. H. Douglass, and H. W. Gutche, J. Low Temp. Phys. 30, 621 (1978).
[CrossRef]

1977 (1)

K. G. Lyon, G. L. Salinger, C. A. Swenson, and G. K. White, J. Appl. Phys. 48, 865 (1977).
[CrossRef]

1975 (1)

T. F. Smith and G. K. White, J. Phys. C 8, 2031 (1975).

Antonini, P.

P. Antonini, M. Okhapkin, E. Goklü, and S. Schiller, Phys. Rev. A 71, 050101 (2005).
[CrossRef]

Aspelmeyer, M.

G. D. Cole, W. Zhang, M. J. Martin, J. Ye, and M. Aspelmeyer, Nat. Photonics 7, 644 (2013).
[CrossRef]

Bishof, M.

T. L. Nicholson, M. J. Martin, J. R. Williams, B. J. Bloom, M. Bishof, M. D. Swallows, S. L. Campbell, and J. Ye, Phys. Rev. Lett. 109, 230801 (2012).
[CrossRef]

Bloom, B. J.

T. L. Nicholson, M. J. Martin, J. R. Williams, B. J. Bloom, M. Bishof, M. D. Swallows, S. L. Campbell, and J. Ye, Phys. Rev. Lett. 109, 230801 (2012).
[CrossRef]

Braxmaier, C.

S. Schiller, C. Lammerzahl, H. Müller, C. Braxmaier, S. Herrmann, and A. Peters, Phys. Rev. D 69, 027504 (2004).
[CrossRef]

C. Braxmaier, H. Müller, O. Pradl, J. Mlynek, A. Peters, and S. Schiller, Phys. Rev. Lett. 88, 010401 (2001).
[CrossRef]

R. Storz, C. Braxmaier, K. Jack, O. Pradl, and S. Schiller, Opt. Lett. 23, 1031 (1998).
[CrossRef]

Cagnoli, G.

Camp, J.

K. Numata, A. Kemery, and J. Camp, Phys. Rev. Lett. 93, 250602 (2004).
[CrossRef]

Campbell, S. L.

T. L. Nicholson, M. J. Martin, J. R. Williams, B. J. Bloom, M. Bishof, M. D. Swallows, S. L. Campbell, and J. Ye, Phys. Rev. Lett. 109, 230801 (2012).
[CrossRef]

Carcy, C.

Chen, Q.-F.

Q.-F. Chen, A. Yu. Nevsky, and S. Schiller, Appl. Phys. B 107, 679 (2012).
[CrossRef]

Cole, G. D.

G. D. Cole, W. Zhang, M. J. Martin, J. Ye, and M. Aspelmeyer, Nat. Photonics 7, 644 (2013).
[CrossRef]

Craig, K.

Cunningham, W.

Degallaix, J.

Douglass, D. H.

D. F. McGuigan, C. C. Lam, R. Q. Gram, A. W. Hoffman, D. H. Douglass, and H. W. Gutche, J. Low Temp. Phys. 30, 621 (1978).
[CrossRef]

Drever, R. W. P.

R. W. P. Drever, J. L. Hall, F. V. Kowalski, J. Hough, G. M. Ford, A. J. Munley, and H. Ward, Appl. Phys. B 31, 97 (1983).
[CrossRef]

Flaminio, R.

Ford, G. M.

R. W. P. Drever, J. L. Hall, F. V. Kowalski, J. Hough, G. M. Ford, A. J. Munley, and H. Ward, Appl. Phys. B 31, 97 (1983).
[CrossRef]

Forest, D.

Fox, R. W.

Y. Y. Jiang, A. D. Ludlow, N. D. Lemke, R. W. Fox, J. A. Sherman, L.-S. Ma, and C. W. Oates, Nat. Photonics 5, 158 (2011).
[CrossRef]

Goklü, E.

P. Antonini, M. Okhapkin, E. Goklü, and S. Schiller, Phys. Rev. A 71, 050101 (2005).
[CrossRef]

Gram, R. Q.

D. F. McGuigan, C. C. Lam, R. Q. Gram, A. W. Hoffman, D. H. Douglass, and H. W. Gutche, J. Low Temp. Phys. 30, 621 (1978).
[CrossRef]

Granata, M.

Grebing, C.

T. Kessler, C. Hagemann, C. Grebing, T. Legero, U. Sterr, and F. Riehle, Nat. Photonics 6, 687 (2012).
[CrossRef]

Gutche, H. W.

D. F. McGuigan, C. C. Lam, R. Q. Gram, A. W. Hoffman, D. H. Douglass, and H. W. Gutche, J. Low Temp. Phys. 30, 621 (1978).
[CrossRef]

Hagemann, C.

T. Kessler, C. Hagemann, C. Grebing, T. Legero, U. Sterr, and F. Riehle, Nat. Photonics 6, 687 (2012).
[CrossRef]

Hall, J. L.

R. W. P. Drever, J. L. Hall, F. V. Kowalski, J. Hough, G. M. Ford, A. J. Munley, and H. Ward, Appl. Phys. B 31, 97 (1983).
[CrossRef]

Hamilton, J. J.

J.-P. Richard and J. J. Hamilton, Rev. Sci. Instrum. 62, 2375 (1991).
[CrossRef]

Hart, M.

Haruyama, T.

K. Yamamoto, S. Miyoki, T. Uchiyama, H. Ishitsuka, M. Ohashi, K. Kuroda, T. Tomaru, N. Sato, T. Suzuki, T. Haruyama, A. Yamamoto, T. Shintomi, K. Numata, K. Waseda, K. Ito, and K. Watanabe, Phys. Rev. D 74, 022002 (2006).
[CrossRef]

Hennig, J.-S.

Herrmann, S.

S. Schiller, C. Lammerzahl, H. Müller, C. Braxmaier, S. Herrmann, and A. Peters, Phys. Rev. D 69, 027504 (2004).
[CrossRef]

Hoffman, A. W.

D. F. McGuigan, C. C. Lam, R. Q. Gram, A. W. Hoffman, D. H. Douglass, and H. W. Gutche, J. Low Temp. Phys. 30, 621 (1978).
[CrossRef]

Hough, J.

Ishitsuka, H.

K. Yamamoto, S. Miyoki, T. Uchiyama, H. Ishitsuka, M. Ohashi, K. Kuroda, T. Tomaru, N. Sato, T. Suzuki, T. Haruyama, A. Yamamoto, T. Shintomi, K. Numata, K. Waseda, K. Ito, and K. Watanabe, Phys. Rev. D 74, 022002 (2006).
[CrossRef]

Ito, K.

K. Yamamoto, S. Miyoki, T. Uchiyama, H. Ishitsuka, M. Ohashi, K. Kuroda, T. Tomaru, N. Sato, T. Suzuki, T. Haruyama, A. Yamamoto, T. Shintomi, K. Numata, K. Waseda, K. Ito, and K. Watanabe, Phys. Rev. D 74, 022002 (2006).
[CrossRef]

Jack, K.

Jiang, Y. Y.

Y. Y. Jiang, A. D. Ludlow, N. D. Lemke, R. W. Fox, J. A. Sherman, L.-S. Ma, and C. W. Oates, Nat. Photonics 5, 158 (2011).
[CrossRef]

Kemery, A.

K. Numata, A. Kemery, and J. Camp, Phys. Rev. Lett. 93, 250602 (2004).
[CrossRef]

Kessler, T.

T. Kessler, C. Hagemann, C. Grebing, T. Legero, U. Sterr, and F. Riehle, Nat. Photonics 6, 687 (2012).
[CrossRef]

Kowalski, F. V.

R. W. P. Drever, J. L. Hall, F. V. Kowalski, J. Hough, G. M. Ford, A. J. Munley, and H. Ward, Appl. Phys. B 31, 97 (1983).
[CrossRef]

Kuroda, K.

K. Yamamoto, S. Miyoki, T. Uchiyama, H. Ishitsuka, M. Ohashi, K. Kuroda, T. Tomaru, N. Sato, T. Suzuki, T. Haruyama, A. Yamamoto, T. Shintomi, K. Numata, K. Waseda, K. Ito, and K. Watanabe, Phys. Rev. D 74, 022002 (2006).
[CrossRef]

Lam, C. C.

D. F. McGuigan, C. C. Lam, R. Q. Gram, A. W. Hoffman, D. H. Douglass, and H. W. Gutche, J. Low Temp. Phys. 30, 621 (1978).
[CrossRef]

Lammerzahl, C.

S. Schiller, C. Lammerzahl, H. Müller, C. Braxmaier, S. Herrmann, and A. Peters, Phys. Rev. D 69, 027504 (2004).
[CrossRef]

Legero, T.

T. Kessler, C. Hagemann, C. Grebing, T. Legero, U. Sterr, and F. Riehle, Nat. Photonics 6, 687 (2012).
[CrossRef]

Lemke, N. D.

Y. Y. Jiang, A. D. Ludlow, N. D. Lemke, R. W. Fox, J. A. Sherman, L.-S. Ma, and C. W. Oates, Nat. Photonics 5, 158 (2011).
[CrossRef]

Ludlow, A. D.

Y. Y. Jiang, A. D. Ludlow, N. D. Lemke, R. W. Fox, J. A. Sherman, L.-S. Ma, and C. W. Oates, Nat. Photonics 5, 158 (2011).
[CrossRef]

Lyon, K. G.

K. G. Lyon, G. L. Salinger, C. A. Swenson, and G. K. White, J. Appl. Phys. 48, 865 (1977).
[CrossRef]

Ma, L.-S.

Y. Y. Jiang, A. D. Ludlow, N. D. Lemke, R. W. Fox, J. A. Sherman, L.-S. Ma, and C. W. Oates, Nat. Photonics 5, 158 (2011).
[CrossRef]

MacLaren, I.

Martin, I. W.

Martin, M. J.

G. D. Cole, W. Zhang, M. J. Martin, J. Ye, and M. Aspelmeyer, Nat. Photonics 7, 644 (2013).
[CrossRef]

T. L. Nicholson, M. J. Martin, J. R. Williams, B. J. Bloom, M. Bishof, M. D. Swallows, S. L. Campbell, and J. Ye, Phys. Rev. Lett. 109, 230801 (2012).
[CrossRef]

McGuigan, D. F.

D. F. McGuigan, C. C. Lam, R. Q. Gram, A. W. Hoffman, D. H. Douglass, and H. W. Gutche, J. Low Temp. Phys. 30, 621 (1978).
[CrossRef]

Michel, C.

Miyoki, S.

K. Yamamoto, S. Miyoki, T. Uchiyama, H. Ishitsuka, M. Ohashi, K. Kuroda, T. Tomaru, N. Sato, T. Suzuki, T. Haruyama, A. Yamamoto, T. Shintomi, K. Numata, K. Waseda, K. Ito, and K. Watanabe, Phys. Rev. D 74, 022002 (2006).
[CrossRef]

Mlynek, J.

C. Braxmaier, H. Müller, O. Pradl, J. Mlynek, A. Peters, and S. Schiller, Phys. Rev. Lett. 88, 010401 (2001).
[CrossRef]

S. Seel, R. Storz, G. Ruoso, J. Mlynek, and S. Schiller, Phys. Rev. Lett. 78, 4741 (1997).
[CrossRef]

Morgado, N.

Müller, H.

S. Schiller, C. Lammerzahl, H. Müller, C. Braxmaier, S. Herrmann, and A. Peters, Phys. Rev. D 69, 027504 (2004).
[CrossRef]

C. Braxmaier, H. Müller, O. Pradl, J. Mlynek, A. Peters, and S. Schiller, Phys. Rev. Lett. 88, 010401 (2001).
[CrossRef]

Munley, A. J.

R. W. P. Drever, J. L. Hall, F. V. Kowalski, J. Hough, G. M. Ford, A. J. Munley, and H. Ward, Appl. Phys. B 31, 97 (1983).
[CrossRef]

Nevsky, A. Yu.

Q.-F. Chen, A. Yu. Nevsky, and S. Schiller, Appl. Phys. B 107, 679 (2012).
[CrossRef]

Nicholson, T. L.

T. L. Nicholson, M. J. Martin, J. R. Williams, B. J. Bloom, M. Bishof, M. D. Swallows, S. L. Campbell, and J. Ye, Phys. Rev. Lett. 109, 230801 (2012).
[CrossRef]

Numata, K.

K. Yamamoto, S. Miyoki, T. Uchiyama, H. Ishitsuka, M. Ohashi, K. Kuroda, T. Tomaru, N. Sato, T. Suzuki, T. Haruyama, A. Yamamoto, T. Shintomi, K. Numata, K. Waseda, K. Ito, and K. Watanabe, Phys. Rev. D 74, 022002 (2006).
[CrossRef]

K. Numata, A. Kemery, and J. Camp, Phys. Rev. Lett. 93, 250602 (2004).
[CrossRef]

Oates, C. W.

Y. Y. Jiang, A. D. Ludlow, N. D. Lemke, R. W. Fox, J. A. Sherman, L.-S. Ma, and C. W. Oates, Nat. Photonics 5, 158 (2011).
[CrossRef]

Ohashi, M.

K. Yamamoto, S. Miyoki, T. Uchiyama, H. Ishitsuka, M. Ohashi, K. Kuroda, T. Tomaru, N. Sato, T. Suzuki, T. Haruyama, A. Yamamoto, T. Shintomi, K. Numata, K. Waseda, K. Ito, and K. Watanabe, Phys. Rev. D 74, 022002 (2006).
[CrossRef]

Okhapkin, M.

P. Antonini, M. Okhapkin, E. Goklü, and S. Schiller, Phys. Rev. A 71, 050101 (2005).
[CrossRef]

Otmani, S.

Peters, A.

S. Schiller, C. Lammerzahl, H. Müller, C. Braxmaier, S. Herrmann, and A. Peters, Phys. Rev. D 69, 027504 (2004).
[CrossRef]

C. Braxmaier, H. Müller, O. Pradl, J. Mlynek, A. Peters, and S. Schiller, Phys. Rev. Lett. 88, 010401 (2001).
[CrossRef]

Pinard, L.

Pradl, O.

C. Braxmaier, H. Müller, O. Pradl, J. Mlynek, A. Peters, and S. Schiller, Phys. Rev. Lett. 88, 010401 (2001).
[CrossRef]

R. Storz, C. Braxmaier, K. Jack, O. Pradl, and S. Schiller, Opt. Lett. 23, 1031 (1998).
[CrossRef]

Richard, J.-P.

J.-P. Richard and J. J. Hamilton, Rev. Sci. Instrum. 62, 2375 (1991).
[CrossRef]

Riehle, F.

T. Kessler, C. Hagemann, C. Grebing, T. Legero, U. Sterr, and F. Riehle, Nat. Photonics 6, 687 (2012).
[CrossRef]

Rowan, S.

Ruoso, G.

S. Seel, R. Storz, G. Ruoso, J. Mlynek, and S. Schiller, Phys. Rev. Lett. 78, 4741 (1997).
[CrossRef]

Salinger, G. L.

K. G. Lyon, G. L. Salinger, C. A. Swenson, and G. K. White, J. Appl. Phys. 48, 865 (1977).
[CrossRef]

Sato, N.

K. Yamamoto, S. Miyoki, T. Uchiyama, H. Ishitsuka, M. Ohashi, K. Kuroda, T. Tomaru, N. Sato, T. Suzuki, T. Haruyama, A. Yamamoto, T. Shintomi, K. Numata, K. Waseda, K. Ito, and K. Watanabe, Phys. Rev. D 74, 022002 (2006).
[CrossRef]

Schiller, S.

Q.-F. Chen, A. Yu. Nevsky, and S. Schiller, Appl. Phys. B 107, 679 (2012).
[CrossRef]

P. Antonini, M. Okhapkin, E. Goklü, and S. Schiller, Phys. Rev. A 71, 050101 (2005).
[CrossRef]

S. Schiller, C. Lammerzahl, H. Müller, C. Braxmaier, S. Herrmann, and A. Peters, Phys. Rev. D 69, 027504 (2004).
[CrossRef]

C. Braxmaier, H. Müller, O. Pradl, J. Mlynek, A. Peters, and S. Schiller, Phys. Rev. Lett. 88, 010401 (2001).
[CrossRef]

R. Storz, C. Braxmaier, K. Jack, O. Pradl, and S. Schiller, Opt. Lett. 23, 1031 (1998).
[CrossRef]

S. Seel, R. Storz, G. Ruoso, J. Mlynek, and S. Schiller, Phys. Rev. Lett. 78, 4741 (1997).
[CrossRef]

Seel, S.

S. Seel, R. Storz, G. Ruoso, J. Mlynek, and S. Schiller, Phys. Rev. Lett. 78, 4741 (1997).
[CrossRef]

Sherman, J. A.

Y. Y. Jiang, A. D. Ludlow, N. D. Lemke, R. W. Fox, J. A. Sherman, L.-S. Ma, and C. W. Oates, Nat. Photonics 5, 158 (2011).
[CrossRef]

Shintomi, T.

K. Yamamoto, S. Miyoki, T. Uchiyama, H. Ishitsuka, M. Ohashi, K. Kuroda, T. Tomaru, N. Sato, T. Suzuki, T. Haruyama, A. Yamamoto, T. Shintomi, K. Numata, K. Waseda, K. Ito, and K. Watanabe, Phys. Rev. D 74, 022002 (2006).
[CrossRef]

Smith, T. F.

T. F. Smith and G. K. White, J. Phys. C 8, 2031 (1975).

Sterr, U.

T. Kessler, C. Hagemann, C. Grebing, T. Legero, U. Sterr, and F. Riehle, Nat. Photonics 6, 687 (2012).
[CrossRef]

U. Sterr, “Frequenzstabilisierungsvorrichtung,” German patent DE 10 2011 015 489.2 (August16, 2012).

Storz, R.

R. Storz, C. Braxmaier, K. Jack, O. Pradl, and S. Schiller, Opt. Lett. 23, 1031 (1998).
[CrossRef]

S. Seel, R. Storz, G. Ruoso, J. Mlynek, and S. Schiller, Phys. Rev. Lett. 78, 4741 (1997).
[CrossRef]

R. Storz, “Frequenzstabilisierung von Festkörper-Lasern auf makroskopische und mikroskopische Referenzen,” Dissertation (University of Konstanz, 1998).

Suzuki, T.

K. Yamamoto, S. Miyoki, T. Uchiyama, H. Ishitsuka, M. Ohashi, K. Kuroda, T. Tomaru, N. Sato, T. Suzuki, T. Haruyama, A. Yamamoto, T. Shintomi, K. Numata, K. Waseda, K. Ito, and K. Watanabe, Phys. Rev. D 74, 022002 (2006).
[CrossRef]

Swallows, M. D.

T. L. Nicholson, M. J. Martin, J. R. Williams, B. J. Bloom, M. Bishof, M. D. Swallows, S. L. Campbell, and J. Ye, Phys. Rev. Lett. 109, 230801 (2012).
[CrossRef]

Swenson, C. A.

K. G. Lyon, G. L. Salinger, C. A. Swenson, and G. K. White, J. Appl. Phys. 48, 865 (1977).
[CrossRef]

Tomaru, T.

K. Yamamoto, S. Miyoki, T. Uchiyama, H. Ishitsuka, M. Ohashi, K. Kuroda, T. Tomaru, N. Sato, T. Suzuki, T. Haruyama, A. Yamamoto, T. Shintomi, K. Numata, K. Waseda, K. Ito, and K. Watanabe, Phys. Rev. D 74, 022002 (2006).
[CrossRef]

Uchiyama, T.

K. Yamamoto, S. Miyoki, T. Uchiyama, H. Ishitsuka, M. Ohashi, K. Kuroda, T. Tomaru, N. Sato, T. Suzuki, T. Haruyama, A. Yamamoto, T. Shintomi, K. Numata, K. Waseda, K. Ito, and K. Watanabe, Phys. Rev. D 74, 022002 (2006).
[CrossRef]

Ward, H.

R. W. P. Drever, J. L. Hall, F. V. Kowalski, J. Hough, G. M. Ford, A. J. Munley, and H. Ward, Appl. Phys. B 31, 97 (1983).
[CrossRef]

Waseda, K.

K. Yamamoto, S. Miyoki, T. Uchiyama, H. Ishitsuka, M. Ohashi, K. Kuroda, T. Tomaru, N. Sato, T. Suzuki, T. Haruyama, A. Yamamoto, T. Shintomi, K. Numata, K. Waseda, K. Ito, and K. Watanabe, Phys. Rev. D 74, 022002 (2006).
[CrossRef]

Watanabe, K.

K. Yamamoto, S. Miyoki, T. Uchiyama, H. Ishitsuka, M. Ohashi, K. Kuroda, T. Tomaru, N. Sato, T. Suzuki, T. Haruyama, A. Yamamoto, T. Shintomi, K. Numata, K. Waseda, K. Ito, and K. Watanabe, Phys. Rev. D 74, 022002 (2006).
[CrossRef]

White, G. K.

K. G. Lyon, G. L. Salinger, C. A. Swenson, and G. K. White, J. Appl. Phys. 48, 865 (1977).
[CrossRef]

T. F. Smith and G. K. White, J. Phys. C 8, 2031 (1975).

Williams, J. R.

T. L. Nicholson, M. J. Martin, J. R. Williams, B. J. Bloom, M. Bishof, M. D. Swallows, S. L. Campbell, and J. Ye, Phys. Rev. Lett. 109, 230801 (2012).
[CrossRef]

Yamamoto, A.

K. Yamamoto, S. Miyoki, T. Uchiyama, H. Ishitsuka, M. Ohashi, K. Kuroda, T. Tomaru, N. Sato, T. Suzuki, T. Haruyama, A. Yamamoto, T. Shintomi, K. Numata, K. Waseda, K. Ito, and K. Watanabe, Phys. Rev. D 74, 022002 (2006).
[CrossRef]

Yamamoto, K.

K. Yamamoto, S. Miyoki, T. Uchiyama, H. Ishitsuka, M. Ohashi, K. Kuroda, T. Tomaru, N. Sato, T. Suzuki, T. Haruyama, A. Yamamoto, T. Shintomi, K. Numata, K. Waseda, K. Ito, and K. Watanabe, Phys. Rev. D 74, 022002 (2006).
[CrossRef]

Ye, J.

G. D. Cole, W. Zhang, M. J. Martin, J. Ye, and M. Aspelmeyer, Nat. Photonics 7, 644 (2013).
[CrossRef]

T. L. Nicholson, M. J. Martin, J. R. Williams, B. J. Bloom, M. Bishof, M. D. Swallows, S. L. Campbell, and J. Ye, Phys. Rev. Lett. 109, 230801 (2012).
[CrossRef]

Zhang, W.

G. D. Cole, W. Zhang, M. J. Martin, J. Ye, and M. Aspelmeyer, Nat. Photonics 7, 644 (2013).
[CrossRef]

Appl. Phys. B (2)

R. W. P. Drever, J. L. Hall, F. V. Kowalski, J. Hough, G. M. Ford, A. J. Munley, and H. Ward, Appl. Phys. B 31, 97 (1983).
[CrossRef]

Q.-F. Chen, A. Yu. Nevsky, and S. Schiller, Appl. Phys. B 107, 679 (2012).
[CrossRef]

J. Appl. Phys. (1)

K. G. Lyon, G. L. Salinger, C. A. Swenson, and G. K. White, J. Appl. Phys. 48, 865 (1977).
[CrossRef]

J. Low Temp. Phys. (1)

D. F. McGuigan, C. C. Lam, R. Q. Gram, A. W. Hoffman, D. H. Douglass, and H. W. Gutche, J. Low Temp. Phys. 30, 621 (1978).
[CrossRef]

J. Phys. C (1)

T. F. Smith and G. K. White, J. Phys. C 8, 2031 (1975).

Nat. Photonics (3)

T. Kessler, C. Hagemann, C. Grebing, T. Legero, U. Sterr, and F. Riehle, Nat. Photonics 6, 687 (2012).
[CrossRef]

Y. Y. Jiang, A. D. Ludlow, N. D. Lemke, R. W. Fox, J. A. Sherman, L.-S. Ma, and C. W. Oates, Nat. Photonics 5, 158 (2011).
[CrossRef]

G. D. Cole, W. Zhang, M. J. Martin, J. Ye, and M. Aspelmeyer, Nat. Photonics 7, 644 (2013).
[CrossRef]

Opt. Lett. (2)

Phys. Rev. A (1)

P. Antonini, M. Okhapkin, E. Goklü, and S. Schiller, Phys. Rev. A 71, 050101 (2005).
[CrossRef]

Phys. Rev. D (2)

K. Yamamoto, S. Miyoki, T. Uchiyama, H. Ishitsuka, M. Ohashi, K. Kuroda, T. Tomaru, N. Sato, T. Suzuki, T. Haruyama, A. Yamamoto, T. Shintomi, K. Numata, K. Waseda, K. Ito, and K. Watanabe, Phys. Rev. D 74, 022002 (2006).
[CrossRef]

S. Schiller, C. Lammerzahl, H. Müller, C. Braxmaier, S. Herrmann, and A. Peters, Phys. Rev. D 69, 027504 (2004).
[CrossRef]

Phys. Rev. Lett. (4)

S. Seel, R. Storz, G. Ruoso, J. Mlynek, and S. Schiller, Phys. Rev. Lett. 78, 4741 (1997).
[CrossRef]

T. L. Nicholson, M. J. Martin, J. R. Williams, B. J. Bloom, M. Bishof, M. D. Swallows, S. L. Campbell, and J. Ye, Phys. Rev. Lett. 109, 230801 (2012).
[CrossRef]

K. Numata, A. Kemery, and J. Camp, Phys. Rev. Lett. 93, 250602 (2004).
[CrossRef]

C. Braxmaier, H. Müller, O. Pradl, J. Mlynek, A. Peters, and S. Schiller, Phys. Rev. Lett. 88, 010401 (2001).
[CrossRef]

Rev. Sci. Instrum. (1)

J.-P. Richard and J. J. Hamilton, Rev. Sci. Instrum. 62, 2375 (1991).
[CrossRef]

Other (2)

U. Sterr, “Frequenzstabilisierungsvorrichtung,” German patent DE 10 2011 015 489.2 (August16, 2012).

R. Storz, “Frequenzstabilisierung von Festkörper-Lasern auf makroskopische und mikroskopische Referenzen,” Dissertation (University of Konstanz, 1998).

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.


Figures (3)

Fig. 1.
Fig. 1.

Schematic of the copper support structure (yellow) with mounted silicon resonator (gray).

Fig. 2.
Fig. 2.

(a) Time trace averaged over 60 s of a typical resonator frequency measurement relative to a hydrogen maser, and (b) corresponding Allan deviation.

Fig. 3.
Fig. 3.

Temperature dependence of the silicon resonator frequency in two temperature intervals. (a) Interval 1.5 to 3 K, with fit results in the legend and corresponding expansion coefficient αreson calculated from the second fit in the legend. (b) Interval from 1.5 to 23.8 K with a polynomial fit and calculated expansion coefficient αreson. The inset in (b) shows a zoom of the interval where the CTE crosses zero.

Metrics