光頻梳:一種高精度、高分辨率的光學工具。其高精度體現(xiàn)在頻率測量的誤差可低至 10^-18,相當于 138 億年(宇宙年齡)只偏差 1 秒;高分辨率則能區(qū)分只相差幾赫茲的頻率成分,遠超傳統(tǒng)光學工具。這種性能使其在多領域發(fā)揮主要作用:在量子科技中,可精確操控原子、離子的量子態(tài),助力量子計算機的研發(fā);在精密制造中,結合光學干涉技術實現(xiàn)納米級定位,提升芯片制造的光刻精度;在醫(yī)學診斷中,通過分析血液中微量生物標志物的光譜特征,實現(xiàn)疾病的早期篩查;在基礎科學研究中,為驗證相對論、探測引力波等前沿課題提供了前所未有的測量手段,堪稱 “光學領域的精密天平”。光頻梳的梳齒間隔可以通過改變激光脈沖的參數(shù)來進行調控,這使得它能夠滿足不同研究需求。光纖超快光頻梳脈沖寬度
展望未來,隨著光頻梳技術持續(xù)進步,雙光梳技術有望成為極為便捷的光學測量工具。雙光梳系統(tǒng)由兩個具有特定頻率差異的光頻梳組成。在測量時,兩束光頻梳產生的光脈沖相互干涉,通過分析干涉信號,能夠獲取豐富的測量信息。相較于傳統(tǒng)單光梳測量,雙光梳測量具有更高的測量速度與精度。例如在光譜測量中,雙光梳可在極短時間內完成對寬光譜范圍的高精度測量,提高了測量效率。在距離測量方面,雙光梳能夠實現(xiàn)更遠距離、更高精度的測量,且對環(huán)境干擾的抵抗能力更強。隨著相關技術的不斷優(yōu)化,如降低光頻梳的噪聲、提高雙光梳頻率穩(wěn)定性等,雙光梳將在工業(yè)檢測、天文觀測、生物醫(yī)學等眾多領域得到廣泛應用,為光學測量帶來全新的便捷體驗 。紫外光頻梳研發(fā)飛秒激光光學頻率梳,簡稱飛秒光梳,是一種脈沖間隔在飛秒級別的脈沖光。
光頻梳正帶領光學技術邁向新高度,成為科研創(chuàng)新的強大助推器。在光學原子鐘里,它是不可或缺的伙伴。光學原子鐘作為高精度時間頻率計量工具,光頻梳能助其實現(xiàn)更高頻率和時間分辨率,通過對比、同步不同地區(qū)光學時鐘,構建全球光學時鐘網絡,為科研提供時間參考。在光譜學研究中,它更是一把利刃,用于氣體探測、分子光譜校正,挖掘物質深層次結構與性質。科研人員基于雙光梳系統(tǒng),取得諸多光譜學研究突破。它還在測距領域大顯身手,分辨率遠超傳統(tǒng)光源,為工程建設、地理測量等提供有力支撐,推動多學科科研創(chuàng)新發(fā)展 。
光頻梳的生成和應用需要高精度的光學元件和先進的激光技術作為支撐。生成光頻梳主要是鎖模激光器,需產生飛秒級超短脈沖,這要求激光介質具備極高的增益效率和穩(wěn)定性,如摻鈦藍寶石晶體需控制在 0.1℃以內的溫度波動。光學諧振腔的鏡片需達到 99.99% 以上的反射率,以減少損耗并維持脈沖序列的相干性;相位鎖定裝置則需將頻率間隔誤差控制在赫茲級,依賴精密壓電陶瓷和微波相位探測器。應用中,寬頻譜覆蓋需低損耗光纖和超連續(xù)譜發(fā)生技術,而野外環(huán)境下的穩(wěn)定性則依賴抗振動光學平臺和溫度補償系統(tǒng)。這些元件和技術的精度每提升一個量級,光頻梳的測量能力就可能實現(xiàn)質的飛躍。光頻梳:開啟精i準測量新篇章,點亮科研新未來。
在光學頻率測量領域,光頻梳占據(jù)著無可替代的地位。傳統(tǒng)測量方法在面對高精度、寬頻帶測量需求時往往力不從心,光頻梳卻能輕松應對。它提供了一系列均勻間隔且相位相干穩(wěn)定的頻率分量,如同精確的頻率標尺??芍苯佑糜跍y量連續(xù)激光器頻率,還能對復雜光譜進行精細分析。在光通信領域,需對大量光信號頻率精確校準,光頻梳能快速準確完成任務,保障通信系統(tǒng)穩(wěn)定運行;在激光頻率計量中,作為標準頻率參考,為其他測量設備校準提供依據(jù)。其重要性體現(xiàn)在推動光學頻率測量技術不斷進步,滿足現(xiàn)代科技對高精度頻率測量的迫切需求 。探索光的頻率世界:光頻梳技術領引科研新風尚。東莞光頻梳論壇
光頻梳:解鎖光學測量新境界,探索未知世界。光纖超快光頻梳脈沖寬度
光頻梳是一種特殊的激光器技術,能夠產生一系列具有精確延遲脈沖的光波。這一技術的重點在于其產生的光脈沖序列擁有極高的頻率穩(wěn)定性和精確度。每一個脈沖都像是時間的一個標記點,這些標記點之間的間隔非常精確且穩(wěn)定。這種激光器的特點在于其可以產生大量的光譜線,這些光譜線形成一個非常清晰的頻率陣列,就像一個梳子一樣。因此得名光頻梳。光頻梳技術在實際應用中有著廣泛的應用前景。例如在通信領域,光頻梳可以提供高精度的時間基準,以提高通信系統(tǒng)的傳輸速度和穩(wěn)定性。在計量學領域,光頻梳也可以作為高精度頻率測量和校準的工具。此外,在光學研究、光譜分析和光學頻率合成等方面,光頻梳也有著重要的應用價值。光纖超快光頻梳脈沖寬度