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(cè)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(yuǎn)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(jì)算機(jī)的研發(fā)；在精密制造中，結(jié)合光學(xué)干涉技術(shù)實(shí)現(xiàn)納米級(jí)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(shí)現(xiàn)疾病的早期篩查；在基礎(chǔ)科學(xué)研究中，為驗(yàn)證相對(duì)論、探測(cè)引力波等前沿課題提供了前所未有的測(cè)量手段，堪稱 “光學(xué)領(lǐng)域的精密天平”。光頻梳具有高度的穩(wěn)定性和可重復(fù)性。飛秒激光光頻梳分類

在精密光譜學(xué)領(lǐng)域，光頻梳能夠精確測(cè)量原子、分子的光譜特征，幫助科學(xué)家深入了解物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)與相互作用。例如，在研究大氣中痕量氣體成分時(shí)，通過光頻梳技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)氣體分子吸收光譜的超高分辨率測(cè)量，識(shí)別出極其微量的有害氣體，助力環(huán)境監(jiān)測(cè)與保護(hù)。在天文學(xué)中，利用光頻梳校準(zhǔn)天文望遠(yuǎn)鏡的光譜儀，能夠更準(zhǔn)確地測(cè)量天體的光譜紅移，為探索宇宙的演化和結(jié)構(gòu)提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)。在光學(xué)測(cè)距方面，光頻梳的應(yīng)用使得測(cè)量精度達(dá)到了前所未有的高度，無論是微小物體的尺寸測(cè)量，還是遠(yuǎn)距離的空間測(cè)距，都能輕松應(yīng)對(duì)，為航空航天、工業(yè)制造等眾多領(lǐng)域的發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)支撐。廣東光頻梳特點(diǎn)光頻梳的產(chǎn)生主要有哪幾種方式？

光頻梳的產(chǎn)生方式主要有光調(diào)制與飛秒脈沖兩種。光調(diào)制產(chǎn)生光頻梳，是利用特定的調(diào)制技術(shù)，對(duì)連續(xù)激光進(jìn)行調(diào)制。比如采用電光調(diào)制器或聲光調(diào)制器，在激光中引入周期性的頻率調(diào)制，使激光光譜在頻域上分裂為一系列等間隔的頻率分量，從而形成光頻梳。這種方式產(chǎn)生的光頻梳，在通信領(lǐng)域應(yīng)用很多，可用于密集波分復(fù)用系統(tǒng)，增加通信容量。而飛秒脈沖產(chǎn)生光頻梳，則基于飛秒激光器。飛秒激光器輸出的超短脈沖，在時(shí)域上具有極短的持續(xù)時(shí)間，根據(jù)傅里葉變換，其在頻域會(huì)展寬為一個(gè)寬帶光譜。當(dāng)滿足特定條件，如在鎖模機(jī)制作用下，這些寬帶光譜中的頻率分量會(huì)形成穩(wěn)定的等間隔分布，進(jìn)而產(chǎn)生光頻梳。該方式產(chǎn)生的光頻梳，在精密光譜學(xué)、光鐘等對(duì)脈沖特性要求較高的領(lǐng)域表現(xiàn)出色 。

在光學(xué)頻率測(cè)量領(lǐng)域，光頻梳占據(jù)著無可替代的地位。傳統(tǒng)測(cè)量方法在面對(duì)高精度、寬頻帶測(cè)量需求時(shí)往往力不從心，光頻梳卻能輕松應(yīng)對(duì)。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(cè)量連續(xù)激光器頻率，還能對(duì)復(fù)雜光譜進(jìn)行精細(xì)分析。在光通信領(lǐng)域，需對(duì)大量光信號(hào)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(yùn)行；在激光頻率計(jì)量中，作為標(biāo)準(zhǔn)頻率參考，為其他測(cè)量設(shè)備校準(zhǔn)提供依據(jù)。其重要性體現(xiàn)在推動(dòng)光學(xué)頻率測(cè)量技術(shù)不斷進(jìn)步，滿足現(xiàn)代科技對(duì)高精度頻率測(cè)量的迫切需求 。光的頻率舞者：光頻梳技術(shù)領(lǐng)引光學(xué)測(cè)量新潮流。

從頻域視角來看，光頻梳呈現(xiàn)出獨(dú)特的等間隔分立光譜結(jié)構(gòu)。當(dāng)對(duì)其進(jìn)行光譜分析時(shí)，可清晰觀察到一系列離散的頻率峰，這些頻率峰均勻分布在頻域中，彼此間隔相等，恰似一把梳子的齒均勻排列。這種特殊結(jié)構(gòu)源于其產(chǎn)生原理，無論是光調(diào)制還是飛秒脈沖產(chǎn)生過程，都能促使激光光譜在頻域按特定規(guī)律分裂與分布。這一特性賦予光頻梳諸多實(shí)用價(jià)值，它為復(fù)雜的光學(xué)頻率測(cè)量提供了清晰的標(biāo)尺。在對(duì)未知光譜進(jìn)行分析時(shí)，通過與光頻梳的頻率峰對(duì)比，能夠快速、準(zhǔn)確地確定未知光譜的頻率位置與特性，極大簡(jiǎn)化了光學(xué)頻率相關(guān)的研究與應(yīng)用工作 。光學(xué)頻率梳（Optical frequency comb）是一種特殊的激光光源。廣東光頻梳

光頻梳是一種特殊的超短脈沖激光器，其類似于光的尺子，能夠快速而準(zhǔn)確地測(cè)量光的頻率。飛秒激光光頻梳分類

在量子信息領(lǐng)域，光頻梳正逐漸展現(xiàn)出獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。光子糾纏是量子信息處理的主要資源之一，而光頻梳可用于高效實(shí)現(xiàn)光子之間的糾纏。通過精心設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置，利用光頻梳產(chǎn)生的多波長(zhǎng)、等間隔的光脈沖，在特定的非線性光學(xué)介質(zhì)中相互作用，能夠誘導(dǎo)光子之間產(chǎn)生糾纏態(tài)。同時(shí)，在量子態(tài)制備方面，光頻梳也發(fā)揮著關(guān)鍵作用。它可以精確控制光子的頻率、相位等量子態(tài)參數(shù)，為制備高純度、特定形式的量子態(tài)提供了有力手段。例如在量子通信中，制備高質(zhì)量的糾纏光子對(duì)并精確調(diào)控其量子態(tài)，有助于實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離、高安全的量子密鑰分發(fā)。在量子計(jì)算中，光頻梳輔助制備的特定量子態(tài)，是構(gòu)建量子比特、執(zhí)行量子算法的重要基礎(chǔ)，推動(dòng)著量子信息領(lǐng)域不斷向前發(fā)展 。飛秒激光光頻梳分類