Una señal de microondas que no tiembla por interferencias es necesaria tanto en radar como en telecomunicaciones. Hasta ahora, una señal limpia se obtenía en instalaciones voluminosas, donde los láseres y resonadores se colocaban sobre una mesa óptica. Ahora, los ingenieros han reunido todo en una caja del tamaño de un vaso: 166 mililitros. En su interior hay dos láseres, una cavidad óptica con un factor de calidad superior a $10^8$ y un chip que convierte la luz en microondas.
El secreto está en que ambos láseres están "anclados" a la misma cavidad. Si la cavidad se desplaza ligeramente por temperatura o vibración, los dos láseres se desplazan igual, y la diferencia de sus frecuencias permanece estable. Este truco elimina el ruido común en 20 decibelios. La señal resultante a 10,4 gigahercios tiene un ruido de fase de −54 dBc/Hz a 10 Hz de offset, −141 dBc/Hz a 10 kHz y −162 dBc/Hz a 10 MHz. Para comparar: −162 dBc/Hz significa que la potencia del ruido es un millón de millones de veces menor que la potencia de la señal misma.
Luego, la señal llega a un chip de niobato de litio de película delgada (TFLN). Este material cambia su índice de refracción bajo la acción de un campo eléctrico y puede descomponer la luz en un peine de frecuencias. El chip transfiere la estabilidad de la señal óptica a la banda X (8–12 GHz), donde operan los radares y las comunicaciones por satélite. Antes, para esta transferencia se necesitaban módulos separados y voluminosos; ahora todo está en un solo dispositivo.
La ventaja práctica no está en cifras récord, sino en que el dispositivo puede sacarse del laboratorio. Estaciones meteorológicas, sensores autónomos, torres móviles: todos necesitan una medición precisa de tiempo y frecuencia. Cuando una fuente de microondas cabe en la palma de la mano, se puede instalar en cualquier lugar sin temor a que la señal "se desvíe" por sacudidas o cambios de temperatura.
Un ruido de fase de −162 dBc/Hz a 10 MHz de offset significa que la potencia parásita es $10^{16}$ veces más débil que la señal útil. Si la señal útil tuviera la altura del Everest, el ruido sería del grosor de un cabello humano.