光頻梳技術(shù)宛如一位神秘的舞者，在科研測(cè)量的舞臺(tái)上，不斷揭示新的奧秘。在量子光學(xué)研究中，光頻梳能夠精確控制和測(cè)量光子的頻率和相位，為量子信息處理、量子通信等領(lǐng)域提供了關(guān)鍵技術(shù)支持。在激光雷達(dá)領(lǐng)域，光頻梳可實(shí)現(xiàn)高精度的距離測(cè)量和目標(biāo)識(shí)別，提升激光雷達(dá)在自動(dòng)駕駛、環(huán)境監(jiān)測(cè)等方面的性能。通過(guò)對(duì)光頻梳的深入研究和應(yīng)用，科學(xué)家們能夠突破傳統(tǒng)測(cè)量的限制，發(fā)現(xiàn)新的物理現(xiàn)象，解決一系列復(fù)雜的科研問(wèn)題，為科研測(cè)量帶來(lái)全新的視角和方法。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(gè)領(lǐng)域。廣東紫外光頻梳研發(fā)

光頻梳技術(shù)是光鐘發(fā)展的關(guān)鍵支撐。光鐘作為下一代高精度時(shí)間頻率基準(zhǔn)，對(duì)時(shí)間測(cè)量精度要求極高。光頻梳能將微波頻標(biāo)與光頻直接連接，實(shí)現(xiàn)從兆赫茲到太赫茲的直接頻率傳遞。在光鐘系統(tǒng)中，光頻梳可作為高精度頻率參考，對(duì)原子躍遷頻率進(jìn)行精確鎖定和測(cè)量。通過(guò)精確控制光頻梳的重復(fù)頻率和載波包絡(luò)相位，極大降低光鐘的頻率不確定性，使原子鐘精度得到數(shù)量級(jí)提升。這一提升意義重大，在全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中，時(shí)間基準(zhǔn)可提高定位精度；在基礎(chǔ)物理研究中，有助于驗(yàn)證更精確的物理理論，推動(dòng)科學(xué)技術(shù)向更高精尖方向發(fā)展 。皮秒光頻梳應(yīng)用光頻梳的生成和應(yīng)用需要高精度的光學(xué)元件和先進(jìn)的激光技術(shù)作為支撐。

光頻梳本質(zhì)上是一種特殊的激光器，其獨(dú)特之處在于能夠產(chǎn)生一系列具有精確延遲的脈沖。在其內(nèi)部，通過(guò)巧妙的設(shè)計(jì)與復(fù)雜的物理過(guò)程實(shí)現(xiàn)這一特性。以飛秒光頻梳為例，飛秒激光器中的鎖模機(jī)制發(fā)揮著關(guān)鍵作用。鎖模過(guò)程使得激光器輸出的脈沖在時(shí)間上高度有序，相鄰脈沖之間具有精確、穩(wěn)定的時(shí)間延遲。這種精確延遲源于激光器諧振腔內(nèi)的各種光學(xué)元件對(duì)光脈沖的精細(xì)調(diào)控，包括色散補(bǔ)償元件對(duì)脈沖展寬的控制，以及增益介質(zhì)對(duì)脈沖能量的補(bǔ)充與穩(wěn)定。這些精確延遲的脈沖在頻域表現(xiàn)為等間隔的分立光譜，即光頻梳的梳齒。在實(shí)際應(yīng)用中，如光學(xué)相干層析成像技術(shù)里，光頻梳產(chǎn)生的精確延遲脈沖可用于對(duì)生物組織內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行高分辨率成像，通過(guò)分析不同深度組織反射光脈沖的延遲時(shí)間，獲取組織的詳細(xì)信息 。

光學(xué)頻率梳（Optical frequency comb）是一種特殊的激光光源。與普通激光的單頻或窄帶頻譜不同，它的頻譜由一系列等間隔的離散頻率點(diǎn)組成，形似梳子，故得名 “頻梳”；在時(shí)間域上，它表現(xiàn)為重復(fù)周期穩(wěn)定的超短脈沖序列，脈沖寬度可低至飛秒級(jí)（1 飛秒 = 10^-15 秒）。這種特殊性源于鎖模技術(shù) —— 通過(guò)在激光諧振腔內(nèi)引入調(diào)制，迫使不同頻率的激光模式形成固定相位關(guān)系，從而輸出相干的脈沖序列。其特性包括寬頻譜覆蓋（可從紫外延伸至中紅外）、頻率間隔恒定（由脈沖重復(fù)頻率決定）、全頻譜相干性，這使其成為連接微波頻率（電子學(xué)）與光學(xué)頻率（光子學(xué)）的 “橋梁”，為跨波段精密測(cè)量奠定基礎(chǔ)，也是量子信息、光通信等領(lǐng)域的關(guān)鍵光源。光頻梳的梳齒間隔可以通過(guò)改變激光脈沖的參數(shù)來(lái)進(jìn)行調(diào)控，這使得它能夠滿足不同研究需求。

展望未來(lái)，隨著光頻梳技術(shù)持續(xù)進(jìn)步，雙光梳技術(shù)有望成為極為便捷的光學(xué)測(cè)量工具。雙光梳系統(tǒng)由兩個(gè)具有特定頻率差異的光頻梳組成。在測(cè)量時(shí)，兩束光頻梳產(chǎn)生的光脈沖相互干涉，通過(guò)分析干涉信號(hào)，能夠獲取豐富的測(cè)量信息。相較于傳統(tǒng)單光梳測(cè)量，雙光梳測(cè)量具有更高的測(cè)量速度與精度。例如在光譜測(cè)量中，雙光梳可在極短時(shí)間內(nèi)完成對(duì)寬光譜范圍的高精度測(cè)量，提高了測(cè)量效率。在距離測(cè)量方面，雙光梳能夠?qū)崿F(xiàn)更遠(yuǎn)距離、更高精度的測(cè)量，且對(duì)環(huán)境干擾的抵抗能力更強(qiáng)。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(cè)、天文觀測(cè)、生物醫(yī)學(xué)等眾多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，為光學(xué)測(cè)量帶來(lái)全新的便捷體驗(yàn) 。光頻梳不但能用于對(duì)精密光學(xué)計(jì)量，還可用作高保真光學(xué)變頻器和精確定時(shí)超短脈沖的來(lái)源。廣東飛秒光頻梳維護(hù)

基于光頻梳的高精度測(cè)距特性，可以結(jié)合掃描裝置完成飛行時(shí)間法表面形貌測(cè)量。廣東紫外光頻梳研發(fā)

在當(dāng)今光學(xué)測(cè)量領(lǐng)域，光頻梳技術(shù)正帶領(lǐng)著新的潮流。它打破了傳統(tǒng)測(cè)量方法的束縛，以獨(dú)特的頻率梳狀結(jié)構(gòu)和超高的頻率穩(wěn)定性，成為眾多科研和工業(yè)應(yīng)用的工具。在精密光譜學(xué)研究中，光頻梳能夠精確測(cè)量原子、分子的光譜，助力科學(xué)家探索微觀世界的奧秘。在計(jì)量領(lǐng)域，它作為頻率基準(zhǔn)，為時(shí)間頻率計(jì)量帶來(lái)了的變化，使得計(jì)量精度大幅提升。光頻梳如同一位先鋒舞者，憑借自身的優(yōu)勢(shì)，吸引著眾多科研人員和企業(yè)的關(guān)注，推動(dòng)光學(xué)測(cè)量技術(shù)不斷創(chuàng)新，帶領(lǐng)行業(yè)邁向新的發(fā)展階段。廣東紫外光頻梳研發(fā)