中紅外光頻梳是一種寬譜的相干光源,由一系列等頻率間隔的離散譜線組成,具有超高的時頻精度。近年來,研究人員通過新型激光增益介質、非線性頻率轉換和微諧振腔等技術將頻率梳擴展到中紅外光譜區域(2~20μm),從而進一步擴大了光頻梳的應用范圍。中紅外光頻率梳技術的發展為分子物質結構和動力學的光譜分析提供了強大的工具。它顯著提高了“分子指紋”的測試精度、靈敏度和光譜帶寬,使得在大動態范圍內精確研究分子樣品的組成變化成為可能。這種技術有望推動分子科學相關的各個領域的發展。除此之外,中紅外光頻梳還在其他領域展現了巨大的潛力。例如,在醫學領域,中紅外光頻梳可用于光學相干斷層掃描(OCT)等成像技術,實現更高的成像精度。在環境監測領域,中紅外光頻梳可用于檢測主要溫室氣體等,為環境保護提供有力支持。光學頻率梳(Optical frequency comb)是一種特殊的激光光源。光纖光梳光頻梳重復頻率
在光學頻率測量范疇,光頻梳的地位舉足輕重。以往,光學頻率測量面臨諸多難題,如頻率基準不穩定、測量過程復雜且精度欠佳。光頻梳的出現徹底改變了這一局面,它提供了一系列精確且穩定的頻率參考點。其梳齒頻率間隔高度穩定,如同構建了一座精確的頻率 “階梯”。科學家借助光頻梳,能夠將光學頻率與微波頻率緊密關聯,實現從微波頻段到光頻段的高精度頻率傳遞與測量。在光鐘系統中,光頻梳作為關鍵部件,對原子躍遷頻率進行鎖定與測量,極大降低了光鐘的頻率不確定性,使原子鐘精度獲得數量級的提升,為全球衛星導航、通信等依賴高精度時間頻率的系統筑牢基礎。廣東太赫茲光頻梳我們的飛秒光纖光頻梳,就一個字“穩”!
光頻梳的出現,可以說是激光技術領域的一次重大突破。隨著光通信技術的飛速發展,OFC在光學任意波形產生、多波長超短脈沖產生和密集波分復用等領域的應用價值日益凸顯。光頻梳以其高精度、高穩定性、高分辨率的特性,為精密測量、光譜學和量子傳感等領域帶來了革新性的影響。首先,光頻梳為實驗室中的頻率測量提供了非常精確的頻率標準。在時間測量和頻率標準實驗中,光頻梳能夠提供比傳統頻率計更高的分辨率和穩定性,這對于實現更精確的時間同步和頻率校準至關重要。其次,光頻梳在激光頻率合成方面也展現出強大的潛力。通過穩定的光頻率鎖定激光器,光頻梳可以實現高精度的頻率合成,為光學頻率合成器、光記錄、直方圖頻率分析和超精細光譜學等應用提供了強大的技術支持。
將光頻梳比喻為光的頻率舞者,恰如其分地展現了它在光學測量中的靈動與關鍵作用。光頻梳技術的主要在于產生等間隔的頻率梳狀光譜。在光學測量中,它通過與待測光相互作用,精確比對頻率差異,從而揭示出光的各種特性。比如在光纖通信中,利用光頻梳可以準確測量光信號在光纖中的傳輸特性,包括損耗、色散等參數,幫助優化通信線路,提升通信質量。光頻梳就像一位精i準的舞者,在頻率的舞臺上翩翩起舞,將光學測量的奧秘一一呈現,讓我們對光的理解和掌控達到新的高度。光頻梳的發明和發展為科學研究和技術創新提供了強大的工具和平臺。
此外,光頻梳還在光纖通信系統中發揮著重要作用。光纖通信系統需要高精度的頻率標準來進行頻率校準和合成,光頻梳正好能夠滿足這一需求。同時,光頻梳還可以提高光纖通信系統的穩定性和精確度,進一步推動光通信技術的發展。值得一提的是,盡管早期的光頻梳實現系統體積龐大且成本昂貴,但隨著微納加工工藝的進步和成熟,芯片級的光頻梳已成為可能。這種基于低損耗微諧振腔的克爾孤子光頻梳,有望實現重量、功耗和成本的明顯降低,從而推動光頻梳在更多領域的應用。光頻梳的起源可以追溯至鎖模激光器和窄線寬激光器兩個領域。廣東光纖光頻梳參數
光頻梳作為一種高分辨率的光譜工具,為分子光譜的研究提供了強大的支持。光纖光梳光頻梳重復頻率
光頻梳是一種能夠產生一系列具有精確延遲脈沖的激光器。其工作原理基于鎖模技術,通過巧妙調控激光腔內的增益與損耗,讓激光以極短脈沖的形式輸出。這些脈沖在時間域上呈現出等間隔分布,猶如一把細密梳子的齒。在頻域中,對應的頻率梳狀結構具有極高的頻率精度和穩定性。每個梳齒的頻率間隔精確可控,這種獨特性質使得光頻梳在眾多領域展現出巨大潛力。在精密光譜測量中,它可作為超高精度的頻率標尺,分辨原子、分子光譜的細微特征;在光通信領域,有助于實現超高速、大容量的數據傳輸,大幅提升通信效率,為現代科技發展注入強大動力 。光纖光梳光頻梳重復頻率