光頻梳技術是光鐘發展的關鍵支撐。光鐘作為下一代高精度時間頻率基準,對時間測量精度要求極高。光頻梳能將微波頻標與光頻直接連接,實現從兆赫茲到太赫茲的直接頻率傳遞。在光鐘系統中,光頻梳可作為高精度頻率參考,對原子躍遷頻率進行精確鎖定和測量。通過精確控制光頻梳的重復頻率和載波包絡相位,極大降低光鐘的頻率不確定性,使原子鐘精度得到數量級提升。這一提升意義重大,在全球衛星導航系統中,時間基準可提高定位精度;在基礎物理研究中,有助于驗證更精確的物理理論,推動科學技術向更高精尖方向發展 。光學頻率梳簡稱為光頻梳或光梳, 其光譜包含一系列頻率嚴格等間距的譜線。東莞異步采樣光頻梳發展
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。光頻梳論壇光的頻率密碼:光頻梳技術助力科研探索新領域。
展望未來,隨著光頻梳技術持續進步,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,雙光梳能夠實現更遠距離、更高精度的測量,且對環境干擾的抵抗能力更強。隨著相關技術的不斷優化,如降低光頻梳的噪聲、提高雙光梳頻率穩定性等,雙光梳將在工業檢測、天文觀測、生物醫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 。
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。精i準之光:光頻梳技術領引測量領域新風尚。
光頻梳以獨特的 “舞步”,在光學測量領域帶領新潮流。它產生的超短脈沖在時域和頻域呈現特殊分布,在時域是飛秒量級時間寬度電磁場振蕩包絡,頻域則為相等頻率間隔光學頻率序列,二者滿足傅里葉變換關系。這一特性使其成為光學頻率測量的有力工具,將銫原子微波頻標與光頻標準確關聯。在實際測量應用中,相比傳統方法,它能更快速地完成任務。例如在光通信領域,用于精確校準光信號頻率,保障通信穩定高效,促使光學測量技術不斷革新,成為眾多科研、工業領域追求高精度測量的技術 。自20世紀末以來,光學頻率梳技術的發展和其廣闊應用已經徹底改變了物理學的許多領域。工業光頻梳輸入
光的精i準測量師:光頻梳技術助力科研發展。東莞異步采樣光頻梳發展
光頻梳的出現,為光學測量翻開了嶄新的篇章。它在基礎科研中發揮著關鍵作用,在原子鐘的研究中,光頻梳用于精確比對原子的能級躍遷頻率,使得原子鐘的精度不斷提高,為全球衛星導航系統提供了更精i準的時間基準。在生物醫學領域,光頻梳光譜技術可用于生物分子的檢測和分析,實現對疾病的早期診斷。同時,它還開啟了眾多科研新領域的探索,如量子光學、光通信網絡性能優化等。光頻梳以其良好的性能,為科研人員提供了探索未知的有力武器,推動著科學研究不斷向前發展。東莞異步采樣光頻梳發展