Un signal micro-onde qui ne tremble pas à cause des interférences est indispensable en radar comme en télécommunications. Jusqu'ici, on obtenait un signal pur avec des installations encombrantes, où lasers et résonateurs trônaient sur une table optique. Désormais, les ingénieurs ont tout rassemblé dans une boîte de la taille d'un verre : 166 millilitres. À l'intérieur, deux lasers, une cavité optique avec un facteur de qualité supérieur à $10^8$ et une puce qui convertit la lumière en micro-ondes.

Le secret ? Les deux lasers sont « accrochés » à la même cavité. Si la cavité bouge un peu à cause de la température ou des vibrations, les deux lasers bougent de la même manière, et la différence de leurs fréquences reste stable. Cette astuce élimine le bruit commun de 20 décibels. Le signal obtenu, à la fréquence de 10,4 gigahertz, présente un bruit de phase de −54 dBc/Hz à 10 Hz d'écart, de −141 dBc/Hz à 10 kHz et de −162 dBc/Hz à 10 MHz. Pour comparaison : −162 dBc/Hz signifie que la puissance du bruit est un million de millions de fois plus faible que celle du signal lui-même.

Ensuite, le signal atteint une puce en niobate de lithium en couche mince (TFLN). Ce matériau modifie son indice de réfraction sous l'effet d'un champ électrique et sait décomposer la lumière en un peigne de fréquences. La puce transfère la stabilité du signal optique dans la bande X (8–12 GHz) — là où travaillent les radars et les communications par satellite. Avant, un tel transfert exigeait des modules séparés et encombrants ; maintenant, tout est dans un seul boîtier.

L'avantage pratique ne réside pas dans des chiffres records, mais dans le fait que l'appareil peut sortir du laboratoire. Stations météo, capteurs autonomes, antennes mobiles : tous ont besoin d'une référence de temps et de fréquence précise. Quand une source de micro-ondes tient dans la paume de la main, on peut l'installer n'importe où sans craindre que le signal « dérive » à cause des secousses ou des variations de température.