Abstract

Optical generation of highly stable millimeter and terahertz waves is proposed and experimentally demonstrated. The optical-fiber-path-induced phase fluctuation is identically transferred to a 40 MHz intermediate frequency by using dual-heterodyne phase error transfer, then canceled by a phase-locked loop. Based on the scheme, highly stable signals within the frequency range from 25 GHz to 1 THz are generated, and the phase jitter is decreased from 2.05 rad to 4.7 mrad in the frequency range from 0.01 Hz to 1 MHz. For 1 THz, the residual phase noise reaches 60dBc/Hz at 1 Hz frequency offset from the carrier, and the relative timing jitter is reduced to 0.7 fs.

© 2014 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. H. Izadpanah, IEEE Commun. Mag. 39(9), 140 (2001).
    [CrossRef]
  2. Z. Jia, J. Yu, G. Ellinas, and G. K. Chang, J. Lightwave Technol. 25, 3452 (2007).
    [CrossRef]
  3. H. C. Chien, Y. T. Hsueh, A. Chowdhury, J. Yu, and G. K. Chang, J. Lightwave Technol. 28, 2230 (2010).
    [CrossRef]
  4. J. M. Payne, L. R. D’Addario, D. T. Emerson, A. R. Kerr, and B. Shillue, Proc. SPIE 3357, 143 (1998).
    [CrossRef]
  5. J.-F. Cliche and B. Shillue, IEEE Control Syst. Mag. 26(1), 19 (2006).
    [CrossRef]
  6. G. L. Pilbratt, J. R. Riedinger, T. Passvogel, G. Crone, D. Doyle, U. Gageur, A. M. Heras, C. Jewell, L. Mercalfe, S. Ott, and M. Schmidit, Astron. Astrophys. 518, L1 (2010).
    [CrossRef]
  7. M. Tonouchi, Nat. Photonics 1, 97 (2007).
    [CrossRef]
  8. B. Vidal, T. Nagatsuma, N. J. Gomes, and T. E. Darcie, Adv. Opt. Technol. 2012, 925065 (2012).
  9. T. L. Cocker, V. Jelic, M. Gupta, S. J. Molesky, J. A. J. Burgess, G. D. L. Reyes, L. V. Titova, Y. Y. Tsui, M. R. Freeman, and F. A. Hegmann, Nat. Photonics 7, 620 (2013).
    [CrossRef]
  10. M. C. Kemp, P. F. Taday, B. E. Cole, J. A. Cluff, A. J. Fitzgerald, and W. R. Tribe, Proc. SPIE 5070, 44 (2003).
    [CrossRef]
  11. A. Majewski, R. Abreu, and W. Wraback, Proc. SPIE 6549, 65490B (2007).
    [CrossRef]
  12. R. X. Guo, K. Akiyama, H. Minamide, and H. Ito, Appl. Phys. Lett. 90, 121127 (2007).
    [CrossRef]
  13. E. R. Brown, J. E. Bjarnason, A. M. Fedor, and T. M. Korer, Appl. Phys. Lett. 90, 061909 (2007).
    [CrossRef]
  14. A. J. Seeds and K. J. Williams, J. Lightwave Technol. 24, 4628 (2006).
    [CrossRef]
  15. T. Berceli and P. R. Herczfeld, IEEE Trans. Microwave Theory Tech. 58, 2992 (2010).
    [CrossRef]
  16. G. J. Schneider, J. A. Murakowski, C. A. Schuetz, S. Shi, and D. W. Prather, Nat. Photonics 7, 118 (2013).
    [CrossRef]
  17. T. Nagatsuma, A. Hirata, N. Shimizu, H. J. Song, and N. Kukutsu, in Proceedings of IEEE Conference on Applied Electromagnetics and Communications (ICECOM) (IEEE, 2007), pp. 1–4.
  18. P. Shen, P. A. Davies, W. P. Shillue, L. R. D’Addrio, and J. M. Payne, in Proceedings of IEEE Conference on Microwave Photonics (MWP) (IEEE, 2002), pp. 101–104.
  19. S. Fukushima, C. F. C. Silva, Y. Muramoto, and A. J. Seeds, J. Lightwave Technol. 21, 3043 (2003).
    [CrossRef]
  20. T. Kuri, T. Nakasyotani, H. Toda, and K. I. Kitayama, IEEE Photon. Technol. Lett. 17, 1274 (2005).
    [CrossRef]
  21. H. J. Song, N. Shimizu, T. Furuta, K. Suizu, H. Ito, and T. Nagatsuma, J. Lightwave Technol. 26, 2521 (2008).
    [CrossRef]

2013

T. L. Cocker, V. Jelic, M. Gupta, S. J. Molesky, J. A. J. Burgess, G. D. L. Reyes, L. V. Titova, Y. Y. Tsui, M. R. Freeman, and F. A. Hegmann, Nat. Photonics 7, 620 (2013).
[CrossRef]

G. J. Schneider, J. A. Murakowski, C. A. Schuetz, S. Shi, and D. W. Prather, Nat. Photonics 7, 118 (2013).
[CrossRef]

2012

B. Vidal, T. Nagatsuma, N. J. Gomes, and T. E. Darcie, Adv. Opt. Technol. 2012, 925065 (2012).

2010

T. Berceli and P. R. Herczfeld, IEEE Trans. Microwave Theory Tech. 58, 2992 (2010).
[CrossRef]

G. L. Pilbratt, J. R. Riedinger, T. Passvogel, G. Crone, D. Doyle, U. Gageur, A. M. Heras, C. Jewell, L. Mercalfe, S. Ott, and M. Schmidit, Astron. Astrophys. 518, L1 (2010).
[CrossRef]

H. C. Chien, Y. T. Hsueh, A. Chowdhury, J. Yu, and G. K. Chang, J. Lightwave Technol. 28, 2230 (2010).
[CrossRef]

2008

2007

M. Tonouchi, Nat. Photonics 1, 97 (2007).
[CrossRef]

A. Majewski, R. Abreu, and W. Wraback, Proc. SPIE 6549, 65490B (2007).
[CrossRef]

R. X. Guo, K. Akiyama, H. Minamide, and H. Ito, Appl. Phys. Lett. 90, 121127 (2007).
[CrossRef]

E. R. Brown, J. E. Bjarnason, A. M. Fedor, and T. M. Korer, Appl. Phys. Lett. 90, 061909 (2007).
[CrossRef]

Z. Jia, J. Yu, G. Ellinas, and G. K. Chang, J. Lightwave Technol. 25, 3452 (2007).
[CrossRef]

2006

A. J. Seeds and K. J. Williams, J. Lightwave Technol. 24, 4628 (2006).
[CrossRef]

J.-F. Cliche and B. Shillue, IEEE Control Syst. Mag. 26(1), 19 (2006).
[CrossRef]

2005

T. Kuri, T. Nakasyotani, H. Toda, and K. I. Kitayama, IEEE Photon. Technol. Lett. 17, 1274 (2005).
[CrossRef]

2003

S. Fukushima, C. F. C. Silva, Y. Muramoto, and A. J. Seeds, J. Lightwave Technol. 21, 3043 (2003).
[CrossRef]

M. C. Kemp, P. F. Taday, B. E. Cole, J. A. Cluff, A. J. Fitzgerald, and W. R. Tribe, Proc. SPIE 5070, 44 (2003).
[CrossRef]

2001

H. Izadpanah, IEEE Commun. Mag. 39(9), 140 (2001).
[CrossRef]

1998

J. M. Payne, L. R. D’Addario, D. T. Emerson, A. R. Kerr, and B. Shillue, Proc. SPIE 3357, 143 (1998).
[CrossRef]

Abreu, R.

A. Majewski, R. Abreu, and W. Wraback, Proc. SPIE 6549, 65490B (2007).
[CrossRef]

Akiyama, K.

R. X. Guo, K. Akiyama, H. Minamide, and H. Ito, Appl. Phys. Lett. 90, 121127 (2007).
[CrossRef]

Berceli, T.

T. Berceli and P. R. Herczfeld, IEEE Trans. Microwave Theory Tech. 58, 2992 (2010).
[CrossRef]

Bjarnason, J. E.

E. R. Brown, J. E. Bjarnason, A. M. Fedor, and T. M. Korer, Appl. Phys. Lett. 90, 061909 (2007).
[CrossRef]

Brown, E. R.

E. R. Brown, J. E. Bjarnason, A. M. Fedor, and T. M. Korer, Appl. Phys. Lett. 90, 061909 (2007).
[CrossRef]

Burgess, J. A. J.

T. L. Cocker, V. Jelic, M. Gupta, S. J. Molesky, J. A. J. Burgess, G. D. L. Reyes, L. V. Titova, Y. Y. Tsui, M. R. Freeman, and F. A. Hegmann, Nat. Photonics 7, 620 (2013).
[CrossRef]

Chang, G. K.

Chien, H. C.

Chowdhury, A.

Cliche, J.-F.

J.-F. Cliche and B. Shillue, IEEE Control Syst. Mag. 26(1), 19 (2006).
[CrossRef]

Cluff, J. A.

M. C. Kemp, P. F. Taday, B. E. Cole, J. A. Cluff, A. J. Fitzgerald, and W. R. Tribe, Proc. SPIE 5070, 44 (2003).
[CrossRef]

Cocker, T. L.

T. L. Cocker, V. Jelic, M. Gupta, S. J. Molesky, J. A. J. Burgess, G. D. L. Reyes, L. V. Titova, Y. Y. Tsui, M. R. Freeman, and F. A. Hegmann, Nat. Photonics 7, 620 (2013).
[CrossRef]

Cole, B. E.

M. C. Kemp, P. F. Taday, B. E. Cole, J. A. Cluff, A. J. Fitzgerald, and W. R. Tribe, Proc. SPIE 5070, 44 (2003).
[CrossRef]

Crone, G.

G. L. Pilbratt, J. R. Riedinger, T. Passvogel, G. Crone, D. Doyle, U. Gageur, A. M. Heras, C. Jewell, L. Mercalfe, S. Ott, and M. Schmidit, Astron. Astrophys. 518, L1 (2010).
[CrossRef]

D’Addario, L. R.

J. M. Payne, L. R. D’Addario, D. T. Emerson, A. R. Kerr, and B. Shillue, Proc. SPIE 3357, 143 (1998).
[CrossRef]

D’Addrio, L. R.

P. Shen, P. A. Davies, W. P. Shillue, L. R. D’Addrio, and J. M. Payne, in Proceedings of IEEE Conference on Microwave Photonics (MWP) (IEEE, 2002), pp. 101–104.

Darcie, T. E.

B. Vidal, T. Nagatsuma, N. J. Gomes, and T. E. Darcie, Adv. Opt. Technol. 2012, 925065 (2012).

Davies, P. A.

P. Shen, P. A. Davies, W. P. Shillue, L. R. D’Addrio, and J. M. Payne, in Proceedings of IEEE Conference on Microwave Photonics (MWP) (IEEE, 2002), pp. 101–104.

Doyle, D.

G. L. Pilbratt, J. R. Riedinger, T. Passvogel, G. Crone, D. Doyle, U. Gageur, A. M. Heras, C. Jewell, L. Mercalfe, S. Ott, and M. Schmidit, Astron. Astrophys. 518, L1 (2010).
[CrossRef]

Ellinas, G.

Emerson, D. T.

J. M. Payne, L. R. D’Addario, D. T. Emerson, A. R. Kerr, and B. Shillue, Proc. SPIE 3357, 143 (1998).
[CrossRef]

Fedor, A. M.

E. R. Brown, J. E. Bjarnason, A. M. Fedor, and T. M. Korer, Appl. Phys. Lett. 90, 061909 (2007).
[CrossRef]

Fitzgerald, A. J.

M. C. Kemp, P. F. Taday, B. E. Cole, J. A. Cluff, A. J. Fitzgerald, and W. R. Tribe, Proc. SPIE 5070, 44 (2003).
[CrossRef]

Freeman, M. R.

T. L. Cocker, V. Jelic, M. Gupta, S. J. Molesky, J. A. J. Burgess, G. D. L. Reyes, L. V. Titova, Y. Y. Tsui, M. R. Freeman, and F. A. Hegmann, Nat. Photonics 7, 620 (2013).
[CrossRef]

Fukushima, S.

Furuta, T.

Gageur, U.

G. L. Pilbratt, J. R. Riedinger, T. Passvogel, G. Crone, D. Doyle, U. Gageur, A. M. Heras, C. Jewell, L. Mercalfe, S. Ott, and M. Schmidit, Astron. Astrophys. 518, L1 (2010).
[CrossRef]

Gomes, N. J.

B. Vidal, T. Nagatsuma, N. J. Gomes, and T. E. Darcie, Adv. Opt. Technol. 2012, 925065 (2012).

Guo, R. X.

R. X. Guo, K. Akiyama, H. Minamide, and H. Ito, Appl. Phys. Lett. 90, 121127 (2007).
[CrossRef]

Gupta, M.

T. L. Cocker, V. Jelic, M. Gupta, S. J. Molesky, J. A. J. Burgess, G. D. L. Reyes, L. V. Titova, Y. Y. Tsui, M. R. Freeman, and F. A. Hegmann, Nat. Photonics 7, 620 (2013).
[CrossRef]

Hegmann, F. A.

T. L. Cocker, V. Jelic, M. Gupta, S. J. Molesky, J. A. J. Burgess, G. D. L. Reyes, L. V. Titova, Y. Y. Tsui, M. R. Freeman, and F. A. Hegmann, Nat. Photonics 7, 620 (2013).
[CrossRef]

Heras, A. M.

G. L. Pilbratt, J. R. Riedinger, T. Passvogel, G. Crone, D. Doyle, U. Gageur, A. M. Heras, C. Jewell, L. Mercalfe, S. Ott, and M. Schmidit, Astron. Astrophys. 518, L1 (2010).
[CrossRef]

Herczfeld, P. R.

T. Berceli and P. R. Herczfeld, IEEE Trans. Microwave Theory Tech. 58, 2992 (2010).
[CrossRef]

Hirata, A.

T. Nagatsuma, A. Hirata, N. Shimizu, H. J. Song, and N. Kukutsu, in Proceedings of IEEE Conference on Applied Electromagnetics and Communications (ICECOM) (IEEE, 2007), pp. 1–4.

Hsueh, Y. T.

Ito, H.

Izadpanah, H.

H. Izadpanah, IEEE Commun. Mag. 39(9), 140 (2001).
[CrossRef]

Jelic, V.

T. L. Cocker, V. Jelic, M. Gupta, S. J. Molesky, J. A. J. Burgess, G. D. L. Reyes, L. V. Titova, Y. Y. Tsui, M. R. Freeman, and F. A. Hegmann, Nat. Photonics 7, 620 (2013).
[CrossRef]

Jewell, C.

G. L. Pilbratt, J. R. Riedinger, T. Passvogel, G. Crone, D. Doyle, U. Gageur, A. M. Heras, C. Jewell, L. Mercalfe, S. Ott, and M. Schmidit, Astron. Astrophys. 518, L1 (2010).
[CrossRef]

Jia, Z.

Kemp, M. C.

M. C. Kemp, P. F. Taday, B. E. Cole, J. A. Cluff, A. J. Fitzgerald, and W. R. Tribe, Proc. SPIE 5070, 44 (2003).
[CrossRef]

Kerr, A. R.

J. M. Payne, L. R. D’Addario, D. T. Emerson, A. R. Kerr, and B. Shillue, Proc. SPIE 3357, 143 (1998).
[CrossRef]

Kitayama, K. I.

T. Kuri, T. Nakasyotani, H. Toda, and K. I. Kitayama, IEEE Photon. Technol. Lett. 17, 1274 (2005).
[CrossRef]

Korer, T. M.

E. R. Brown, J. E. Bjarnason, A. M. Fedor, and T. M. Korer, Appl. Phys. Lett. 90, 061909 (2007).
[CrossRef]

Kukutsu, N.

T. Nagatsuma, A. Hirata, N. Shimizu, H. J. Song, and N. Kukutsu, in Proceedings of IEEE Conference on Applied Electromagnetics and Communications (ICECOM) (IEEE, 2007), pp. 1–4.

Kuri, T.

T. Kuri, T. Nakasyotani, H. Toda, and K. I. Kitayama, IEEE Photon. Technol. Lett. 17, 1274 (2005).
[CrossRef]

Majewski, A.

A. Majewski, R. Abreu, and W. Wraback, Proc. SPIE 6549, 65490B (2007).
[CrossRef]

Mercalfe, L.

G. L. Pilbratt, J. R. Riedinger, T. Passvogel, G. Crone, D. Doyle, U. Gageur, A. M. Heras, C. Jewell, L. Mercalfe, S. Ott, and M. Schmidit, Astron. Astrophys. 518, L1 (2010).
[CrossRef]

Minamide, H.

R. X. Guo, K. Akiyama, H. Minamide, and H. Ito, Appl. Phys. Lett. 90, 121127 (2007).
[CrossRef]

Molesky, S. J.

T. L. Cocker, V. Jelic, M. Gupta, S. J. Molesky, J. A. J. Burgess, G. D. L. Reyes, L. V. Titova, Y. Y. Tsui, M. R. Freeman, and F. A. Hegmann, Nat. Photonics 7, 620 (2013).
[CrossRef]

Murakowski, J. A.

G. J. Schneider, J. A. Murakowski, C. A. Schuetz, S. Shi, and D. W. Prather, Nat. Photonics 7, 118 (2013).
[CrossRef]

Muramoto, Y.

Nagatsuma, T.

B. Vidal, T. Nagatsuma, N. J. Gomes, and T. E. Darcie, Adv. Opt. Technol. 2012, 925065 (2012).

H. J. Song, N. Shimizu, T. Furuta, K. Suizu, H. Ito, and T. Nagatsuma, J. Lightwave Technol. 26, 2521 (2008).
[CrossRef]

T. Nagatsuma, A. Hirata, N. Shimizu, H. J. Song, and N. Kukutsu, in Proceedings of IEEE Conference on Applied Electromagnetics and Communications (ICECOM) (IEEE, 2007), pp. 1–4.

Nakasyotani, T.

T. Kuri, T. Nakasyotani, H. Toda, and K. I. Kitayama, IEEE Photon. Technol. Lett. 17, 1274 (2005).
[CrossRef]

Ott, S.

G. L. Pilbratt, J. R. Riedinger, T. Passvogel, G. Crone, D. Doyle, U. Gageur, A. M. Heras, C. Jewell, L. Mercalfe, S. Ott, and M. Schmidit, Astron. Astrophys. 518, L1 (2010).
[CrossRef]

Passvogel, T.

G. L. Pilbratt, J. R. Riedinger, T. Passvogel, G. Crone, D. Doyle, U. Gageur, A. M. Heras, C. Jewell, L. Mercalfe, S. Ott, and M. Schmidit, Astron. Astrophys. 518, L1 (2010).
[CrossRef]

Payne, J. M.

J. M. Payne, L. R. D’Addario, D. T. Emerson, A. R. Kerr, and B. Shillue, Proc. SPIE 3357, 143 (1998).
[CrossRef]

P. Shen, P. A. Davies, W. P. Shillue, L. R. D’Addrio, and J. M. Payne, in Proceedings of IEEE Conference on Microwave Photonics (MWP) (IEEE, 2002), pp. 101–104.

Pilbratt, G. L.

G. L. Pilbratt, J. R. Riedinger, T. Passvogel, G. Crone, D. Doyle, U. Gageur, A. M. Heras, C. Jewell, L. Mercalfe, S. Ott, and M. Schmidit, Astron. Astrophys. 518, L1 (2010).
[CrossRef]

Prather, D. W.

G. J. Schneider, J. A. Murakowski, C. A. Schuetz, S. Shi, and D. W. Prather, Nat. Photonics 7, 118 (2013).
[CrossRef]

Reyes, G. D. L.

T. L. Cocker, V. Jelic, M. Gupta, S. J. Molesky, J. A. J. Burgess, G. D. L. Reyes, L. V. Titova, Y. Y. Tsui, M. R. Freeman, and F. A. Hegmann, Nat. Photonics 7, 620 (2013).
[CrossRef]

Riedinger, J. R.

G. L. Pilbratt, J. R. Riedinger, T. Passvogel, G. Crone, D. Doyle, U. Gageur, A. M. Heras, C. Jewell, L. Mercalfe, S. Ott, and M. Schmidit, Astron. Astrophys. 518, L1 (2010).
[CrossRef]

Schmidit, M.

G. L. Pilbratt, J. R. Riedinger, T. Passvogel, G. Crone, D. Doyle, U. Gageur, A. M. Heras, C. Jewell, L. Mercalfe, S. Ott, and M. Schmidit, Astron. Astrophys. 518, L1 (2010).
[CrossRef]

Schneider, G. J.

G. J. Schneider, J. A. Murakowski, C. A. Schuetz, S. Shi, and D. W. Prather, Nat. Photonics 7, 118 (2013).
[CrossRef]

Schuetz, C. A.

G. J. Schneider, J. A. Murakowski, C. A. Schuetz, S. Shi, and D. W. Prather, Nat. Photonics 7, 118 (2013).
[CrossRef]

Seeds, A. J.

Shen, P.

P. Shen, P. A. Davies, W. P. Shillue, L. R. D’Addrio, and J. M. Payne, in Proceedings of IEEE Conference on Microwave Photonics (MWP) (IEEE, 2002), pp. 101–104.

Shi, S.

G. J. Schneider, J. A. Murakowski, C. A. Schuetz, S. Shi, and D. W. Prather, Nat. Photonics 7, 118 (2013).
[CrossRef]

Shillue, B.

J.-F. Cliche and B. Shillue, IEEE Control Syst. Mag. 26(1), 19 (2006).
[CrossRef]

J. M. Payne, L. R. D’Addario, D. T. Emerson, A. R. Kerr, and B. Shillue, Proc. SPIE 3357, 143 (1998).
[CrossRef]

Shillue, W. P.

P. Shen, P. A. Davies, W. P. Shillue, L. R. D’Addrio, and J. M. Payne, in Proceedings of IEEE Conference on Microwave Photonics (MWP) (IEEE, 2002), pp. 101–104.

Shimizu, N.

H. J. Song, N. Shimizu, T. Furuta, K. Suizu, H. Ito, and T. Nagatsuma, J. Lightwave Technol. 26, 2521 (2008).
[CrossRef]

T. Nagatsuma, A. Hirata, N. Shimizu, H. J. Song, and N. Kukutsu, in Proceedings of IEEE Conference on Applied Electromagnetics and Communications (ICECOM) (IEEE, 2007), pp. 1–4.

Silva, C. F. C.

Song, H. J.

H. J. Song, N. Shimizu, T. Furuta, K. Suizu, H. Ito, and T. Nagatsuma, J. Lightwave Technol. 26, 2521 (2008).
[CrossRef]

T. Nagatsuma, A. Hirata, N. Shimizu, H. J. Song, and N. Kukutsu, in Proceedings of IEEE Conference on Applied Electromagnetics and Communications (ICECOM) (IEEE, 2007), pp. 1–4.

Suizu, K.

Taday, P. F.

M. C. Kemp, P. F. Taday, B. E. Cole, J. A. Cluff, A. J. Fitzgerald, and W. R. Tribe, Proc. SPIE 5070, 44 (2003).
[CrossRef]

Titova, L. V.

T. L. Cocker, V. Jelic, M. Gupta, S. J. Molesky, J. A. J. Burgess, G. D. L. Reyes, L. V. Titova, Y. Y. Tsui, M. R. Freeman, and F. A. Hegmann, Nat. Photonics 7, 620 (2013).
[CrossRef]

Toda, H.

T. Kuri, T. Nakasyotani, H. Toda, and K. I. Kitayama, IEEE Photon. Technol. Lett. 17, 1274 (2005).
[CrossRef]

Tonouchi, M.

M. Tonouchi, Nat. Photonics 1, 97 (2007).
[CrossRef]

Tribe, W. R.

M. C. Kemp, P. F. Taday, B. E. Cole, J. A. Cluff, A. J. Fitzgerald, and W. R. Tribe, Proc. SPIE 5070, 44 (2003).
[CrossRef]

Tsui, Y. Y.

T. L. Cocker, V. Jelic, M. Gupta, S. J. Molesky, J. A. J. Burgess, G. D. L. Reyes, L. V. Titova, Y. Y. Tsui, M. R. Freeman, and F. A. Hegmann, Nat. Photonics 7, 620 (2013).
[CrossRef]

Vidal, B.

B. Vidal, T. Nagatsuma, N. J. Gomes, and T. E. Darcie, Adv. Opt. Technol. 2012, 925065 (2012).

Williams, K. J.

Wraback, W.

A. Majewski, R. Abreu, and W. Wraback, Proc. SPIE 6549, 65490B (2007).
[CrossRef]

Yu, J.

Adv. Opt. Technol.

B. Vidal, T. Nagatsuma, N. J. Gomes, and T. E. Darcie, Adv. Opt. Technol. 2012, 925065 (2012).

Appl. Phys. Lett.

R. X. Guo, K. Akiyama, H. Minamide, and H. Ito, Appl. Phys. Lett. 90, 121127 (2007).
[CrossRef]

E. R. Brown, J. E. Bjarnason, A. M. Fedor, and T. M. Korer, Appl. Phys. Lett. 90, 061909 (2007).
[CrossRef]

Astron. Astrophys.

G. L. Pilbratt, J. R. Riedinger, T. Passvogel, G. Crone, D. Doyle, U. Gageur, A. M. Heras, C. Jewell, L. Mercalfe, S. Ott, and M. Schmidit, Astron. Astrophys. 518, L1 (2010).
[CrossRef]

IEEE Commun. Mag.

H. Izadpanah, IEEE Commun. Mag. 39(9), 140 (2001).
[CrossRef]

IEEE Control Syst. Mag.

J.-F. Cliche and B. Shillue, IEEE Control Syst. Mag. 26(1), 19 (2006).
[CrossRef]

IEEE Photon. Technol. Lett.

T. Kuri, T. Nakasyotani, H. Toda, and K. I. Kitayama, IEEE Photon. Technol. Lett. 17, 1274 (2005).
[CrossRef]

IEEE Trans. Microwave Theory Tech.

T. Berceli and P. R. Herczfeld, IEEE Trans. Microwave Theory Tech. 58, 2992 (2010).
[CrossRef]

J. Lightwave Technol.

Nat. Photonics

G. J. Schneider, J. A. Murakowski, C. A. Schuetz, S. Shi, and D. W. Prather, Nat. Photonics 7, 118 (2013).
[CrossRef]

M. Tonouchi, Nat. Photonics 1, 97 (2007).
[CrossRef]

T. L. Cocker, V. Jelic, M. Gupta, S. J. Molesky, J. A. J. Burgess, G. D. L. Reyes, L. V. Titova, Y. Y. Tsui, M. R. Freeman, and F. A. Hegmann, Nat. Photonics 7, 620 (2013).
[CrossRef]

Proc. SPIE

M. C. Kemp, P. F. Taday, B. E. Cole, J. A. Cluff, A. J. Fitzgerald, and W. R. Tribe, Proc. SPIE 5070, 44 (2003).
[CrossRef]

A. Majewski, R. Abreu, and W. Wraback, Proc. SPIE 6549, 65490B (2007).
[CrossRef]

J. M. Payne, L. R. D’Addario, D. T. Emerson, A. R. Kerr, and B. Shillue, Proc. SPIE 3357, 143 (1998).
[CrossRef]

Other

T. Nagatsuma, A. Hirata, N. Shimizu, H. J. Song, and N. Kukutsu, in Proceedings of IEEE Conference on Applied Electromagnetics and Communications (ICECOM) (IEEE, 2007), pp. 1–4.

P. Shen, P. A. Davies, W. P. Shillue, L. R. D’Addrio, and J. M. Payne, in Proceedings of IEEE Conference on Microwave Photonics (MWP) (IEEE, 2002), pp. 101–104.

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 (4)

Fig. 1.
Fig. 1.

Experimental setup for the high phase stability mm/THz wave generation system based on DHPT. Insets: illustrative output optical spectrum of OFCG and the mm/THz wave phase detector frequency diagram. OFCG, optical frequency comb generator; PMC, polarization-maintaining coupler; AOFS, acousto-optic frequency-shifter; AWG, arrayed waveguide grating; PLL, phase-locked loop; IF, intermediate frequency; VCXO, voltage-controlled crystal oscillator; PFD, digital phase and frequency detector; PD, photo-detector; A, amplifier.

Fig. 2.
Fig. 2.

Optical spectra of the selected optical waves for mm-wave generation. The signal frequencies are (a) 50.04 GHz, (b) 100.04 GHz, (c) 500.04 GHz, and (d) 1000.04 GHz.

Fig. 3.
Fig. 3.

Comparison of the residual phase noise between the conventional RF mixer and DHPT at 25 GHz. (a) The experimental setup for the RF mixer case, and (b) the measured results.

Fig. 4.
Fig. 4.

Residual phase noise of different mm/THz wave signals under open and locked cases of the loop. Insets: superimposed waveforms under open and locked loop cases for IF3.

Tables (1)

Tables Icon

Table 1. Timing Jitter of the mm/THz Waves

Equations (10)

Equations on this page are rendered with MathJax. Learn more.

En(t)=exp{j[(ωs+nωRF+ω35M)(t+τa(t))+φn+φ35M]},
Em(t)=exp{j[(ωs+mωRF+ω35M+ω40M)(t+τb(t))+φm+φ35M+φv(t)]},
φa(t)=(ωs+nωRF+ω35M)τa(t),
φb(t)=(ωs+mωRF+ω35M+ω40M)τb(t),
Imm(t)=cos{[(mn)ωRF+ω40M]t+φv(t)+(φmφn)+φb(t)φa(t)}.
IIF1(t)=cos[ω35Mt+φ35M+φa(t)],
IIF2(t)=cos[(ω35M+ω40M)t+φ35M+φv(t)+φb(t)].
VIF3(t)=cos[ω40Mt+φv(t)+φb(t)φa(t)].
φv(t)+φb(t)φa(t)=φRb,
Imm(t)=cos{[(mn)ωRF+ω40M]t+(φmφn)+φRb}.

Metrics