超快激光同步
自由电子激光器 (FEL) 等高强度光源是分子水平前沿研究的关键。通过超短脉冲,它们提供必要的时间和亚原子空间分辨率。为了在自由电子激光源中产生光,需要将多个电气和光学元件与主时钟(该设施的射频标准)同步。挑战在于这些组件分布在千米长的距离上,并且该应用需要在几飞秒范围内实现同步精度。
对于此类任务,利用 Cycle 的 PULSE 等光定时分配系统 (TDS) 在光域中分配定时信号,从而提供长距离稳定传输。首先,使用平衡光微波相位检测器 (BOMPD) 将设施的射频信号印印到低噪声锁模激光器(光学主振荡器)上。随后,激光信号耦合到定时稳定偏振保持 (PM) 光纤链路,将信号分配给各个客户端。光纤网络包括一个带有光延迟线和平衡光互相关器 (BOC) 的反馈系统,以补偿信号传输时的波动。最后,在TDS的远程站,压控振荡器连接到另一个BOMPD以产生低噪声微波信号。
例如,这种方法用于中国的大连相干光源(DCLS),该光源实现了20 fs RMS及以下的时序抖动,以同步其射频时序信号。此外,在这种现代FEL上实施Cycle的BOMPD来转换射频和光定时信号,可以实现高精度实验和对分子动力学的新见解。
各个实验站分布在同步加速器或粒子加速器等广泛设施中。有时它们相距数百米甚至公里,仍然需要飞秒级的高时间同步。
为了运行这样的系统,通常通过主时钟提供中央射频 (RF),并用于精确同步所有客户端。为此,必须高精度地分配定时信号。
这种定时分配系统的一种明显方法是将电信号直接传送到客户端。然而,这样信号就很容易受到温度、湿度等干扰的影响。那么,如何传输信号,避免这种环境影响呢?
BOC – 平衡光学互相关器
BOMPD – 平衡光微波相位检测器
E-SYNC 多功能精密相位和频率锁定电子设备
F&T 最低噪声水平的F&T(射频信号&时间信号)生成和传输系统
MTGEN – 平衡光学微波相位检测器
PULSE 最低噪声水平的光纤时间频率同步分发系统
PULSE利用锁模激光器(即光学主振荡器,简称OMO)固有的低噪声脉冲串,并将其用作其时间信号,可参考光学或RF时钟。精心选择的OMO 时间信号通过光纤时间链路传输到多个终端站,在那里使用Cycle的独家专利平衡光互相关器(BOC)以阿秒as分辨率检测传输延迟并进行主动补偿。
在稳定光纤链路的输出端,超快激光器或RF微波源可以与输出端紧密同步,从而与OMO 时间信号同步。这可以通过Cycle的独家专利TCBOC(用于光-光同步的双色平衡光互相关器)或BOMPD(用于RF与光同步的平衡光-微波相位检测器)来实现。当然,PULSE独有的控制系统,全自动化处理整个过程,并记录所有关键的系统性能数据,提供24/7、365天的亚飞秒时间频率同步分发,只需点击按钮即可同步。
SONATA–1030 nm Yb飞秒激光器
SOPRANO-CA 1550nm光纤飞秒激光器
TCBOC – 双色平衡光学互相关器
WAVE 最低噪声水平的光纤射频信号传输系统
WBOC – 波导平衡光学互相关器
超快电子衍射
如果你想深入了解分子或其他样品中的化学、电子或结构转变,你最终将进行时间分辨的x射线实验。
这些实验使用泵浦探针装置,首先用飞秒激光将样品“泵浦”到激发态,然后样品从激发态弛豫。然后,用第二激光“探测”弛豫过程,例如用自由电子激光(FEL)的超短脉冲。在这样的实验...
高速电光采样
超快时域光谱是一种测量固体和其他材料快速动力学的方法。
对于这些测量,样品被泵浦激光脉冲激发,并在材料内部产生扰动。随后,第二脉冲激光的脉冲(相对于第一脉冲略有延迟)测量由诱导扰动引起的样品的激发状态。为了获得关于激发衰减随时间变化的信息,需要改变两个激光脉冲之间...
光微波相位检测与同步
自由电子激光器(FEL)等大型加速器设施需要设备在长达数公里的距离内精确同步。通常,这些设施的激光器需要锁定到主微波源,如微波激射器。
Cycle的平衡光学微波相位检测器(BOMPD)以世界领先的长期稳定性和精度解决了这个问题。
十多年来,Cycle的BOM...
射电望远镜
例如,望远镜用于接收来自遥远天体的辐射。
对于望远镜的分辨率来说,天线的直径是决定性的。然而,建造尺寸巨大的天线成本高昂,并受到静态问题的限制。多个天线阵列可以克服大型望远镜的结构限制。天线分布在一个区域上,由单个天线测量的信号通过干涉测量法进行组合。这样,可以实...
时间抖动特性
在2021年的《自然物理》杂志上,来自帕萨迪纳加州理工学院的Kerry J.Vahala周围的科学家演示了如何使用平衡光学互相关器(BOC)作为光学时间抖动的超精确测量设备。
他们的实验精确地测量了微腔中孤子对的时间抖动,并可以确定量子噪声对相对孤子运动的影响。
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同步加速器
单个实验站分布在同步加速器或粒子加速器等大型设施中的远距离。有时它们相距数百米甚至数公里,仍然需要飞秒级别的高时间同步。
为了运行这样的系统,通常通过主时钟提供中央射频(RF),并用于精确同步所有客户端。为此,必须以高精度分发时间信号。
这种时间分发系统的一...
自由电子激光器
高强度光源,如自由电子激光器(FEL),是分子水平前沿研究的关键。通过超短脉冲,它们提供了必要的时间和亚原子空间分辨率。为了在自由电子激光器中产生光,多个电气和光学元件需要与该设施的射频标准主时钟同步。挑战在于,这些组件分发在千米长的距离上,应用需要在几飞秒范围内的同步...