光頻梳:一種高精度、高分辨率的光學(xué)工具。其高精度體現(xiàn)在頻率測量的誤差可低至 10^-18,相當(dāng)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(xué)工具。這種性能使其在多領(lǐng)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(jié)合光學(xué)干涉技術(shù)實現(xiàn)納米級定位,提升芯片制造的光刻精度;在醫(yī)學(xué)診斷中,通過分析血液中微量生物標(biāo)志物的光譜特征,實現(xiàn)疾病的早期篩查;在基礎(chǔ)科學(xué)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(xué)領(lǐng)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(diào)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(shù)持續(xù)進步,雙光梳技術(shù)有望成為極為便捷的光學(xué)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(chǎn)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(nèi)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?qū)崿F(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(guān)技術(shù)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(xué)等眾多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,為光學(xué)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(xué)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(lǐng)光學(xué)技術(shù)邁向新高度,成為科研創(chuàng)新的強大助推器。在光學(xué)原子鐘里,它是不可或缺的伙伴。光學(xué)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(xué)時鐘,構(gòu)建全球光學(xué)時鐘網(wǎng)絡(luò),為科研提供時間參考。在光譜學(xué)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(zhì)深層次結(jié)構(gòu)與性質(zhì)??蒲腥藛T基于雙光梳系統(tǒng),取得諸多光譜學(xué)研究突破。它還在測距領(lǐng)域大顯身手,分辨率遠超傳統(tǒng)光源,為工程建設(shè)、地理測量等提供有力支撐,推動多學(xué)科科研創(chuàng)新發(fā)展 。
光頻梳的生成和應(yīng)用需要高精度的光學(xué)元件和先進的激光技術(shù)作為支撐。生成光頻梳主要是鎖模激光器,需產(chǎn)生飛秒級超短脈沖,這要求激光介質(zhì)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(nèi)的溫度波動。光學(xué)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(yīng)用中,寬頻譜覆蓋需低損耗光纖和超連續(xù)譜發(fā)生技術(shù),而野外環(huán)境下的穩(wěn)定性則依賴抗振動光學(xué)平臺和溫度補償系統(tǒng)。這些元件和技術(shù)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(zhì)的飛躍。光頻梳:開啟精i準(zhǔn)測量新篇章,點亮科研新未來。
在光學(xué)頻率測量領(lǐng)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(yīng)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(biāo)尺??芍苯佑糜跍y量連續(xù)激光器頻率,還能對復(fù)雜光譜進行精細分析。在光通信領(lǐng)域,需對大量光信號頻率精確校準(zhǔn),光頻梳能快速準(zhǔn)確完成任務(wù),保障通信系統(tǒng)穩(wěn)定運行;在激光頻率計量中,作為標(biāo)準(zhǔn)頻率參考,為其他測量設(shè)備校準(zhǔn)提供依據(jù)。其重要性體現(xiàn)在推動光學(xué)頻率測量技術(shù)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(shù)領(lǐng)引科研新風(fēng)尚。東莞光頻梳論壇
光頻梳:解鎖光學(xué)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(shù),能夠產(chǎn)生一系列具有精確延遲脈沖的光波。這一技術(shù)的重點在于其產(chǎn)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(biāo)記點,這些標(biāo)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(chǎn)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(shù)在實際應(yīng)用中有著廣泛的應(yīng)用前景。例如在通信領(lǐng)域,光頻梳可以提供高精度的時間基準(zhǔn),以提高通信系統(tǒng)的傳輸速度和穩(wěn)定性。在計量學(xué)領(lǐng)域,光頻梳也可以作為高精度頻率測量和校準(zhǔn)的工具。此外,在光學(xué)研究、光譜分析和光學(xué)頻率合成等方面,光頻梳也有著重要的應(yīng)用價值。光纖超快光頻梳脈沖寬度