過去 20 多年間,光頻梳技術經歷了從萌芽到蓬勃發(fā)展的歷程,逐步從計量實驗室的精密儀器走向更廣闊的應用天地。光頻梳主要在計量實驗室中用于高精度的時間頻率計量,作為一種驗證科學理論、提升計量精度的前沿技術而存在。隨著研究的深入與技術的成熟,其應用領域不斷拓展。在通信行業(yè),光頻梳用于提升光纖通信的容量與穩(wěn)定性,助力構建更高效的信息高速公路。在科研領域,光頻梳在天文學中用于系外行星探測,通過精確分析恒星光譜變化尋找行星蹤跡;在化學、生物學領域,用于分子結構分析、生物分子檢測等。在工業(yè)生產中,光頻梳也應用于精密制造的測量與校準環(huán)節(jié)。如今,光頻梳已融入眾多行業(yè),持續(xù)為各領域發(fā)展注入新動力,其應用邊界仍在不斷拓展 ?;诠忸l梳的高精度測距特性,可以結合掃描裝置完成飛行時間法表面形貌測量。光纖飛秒光頻梳光源
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(wěn)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(wěn)定的頻率參考點。其梳齒頻率間隔高度穩(wěn)定,如同構建了一座精確的頻率 “階梯”??茖W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(wèi)星導航、通信等依賴高精度時間頻率的系統筑牢基礎。東莞紫外光頻梳公司在光頻梳出現以前,對光頻進行一次精確測量需要采用大規(guī)模的頻率鏈。
光頻梳:一種高精度、高分辨率的光學工具。其高精度體現在頻率測量的誤差可低至 10^-18,相當于 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,遠超傳統光學工具。這種性能使其在多領域發(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,結合光學干涉技術實現納米級定位,提升芯片制造的光刻精度;在醫(yī)學診斷中,通過分析血液中微量生物標志物的光譜特征,實現疾病的早期篩查;在基礎科學研究中,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 “光學領域的精密天平”。
光頻梳被發(fā)明起初,主要用于光學頻率的測量和不同頻率光學基準的比較。在光學頻率測量方面,它憑借精確的梳齒頻率間隔,成為超高精度的頻率標尺。傳統測量方法精度有限,難以滿足對微小頻率變化的檢測需求,光頻梳的出現徹底改變了這一局面??蒲腥藛T利用它能夠精i準測量激光頻率的細微漂移,為激光技術的優(yōu)化提供關鍵數據。在不同頻率光學基準比較中,光頻梳發(fā)揮著橋梁作用。通過將不同光學基準與光頻梳進行比對,可準確評估它們之間的差異,實現全球光學頻率基準的統一和校準。這對于構建高精度的全球時間頻率網絡、保障通信系統的穩(wěn)定運行等具有不可替代的意義。隨著應用探索的深入,光頻梳逐漸展現出在更多領域的應用價值,開啟了光學技術應用的新篇章 。光頻梳具有高度的穩(wěn)定性和可重復性。
光頻梳是一種特殊的激光器技術,能夠產生一系列具有精確延遲脈沖的光波。這一技術的重點在于其產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記點,這些標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。光頻梳技術在實際應用中有著廣泛的應用前景。例如在通信領域,光頻梳可以提供高精度的時間基準,以提高通信系統的傳輸速度和穩(wěn)定性。在計量學領域,光頻梳也可以作為高精度頻率測量和校準的工具。此外,在光學研究、光譜分析和光學頻率合成等方面,光頻梳也有著重要的應用價值。異步采樣光頻梳的應用領域。東莞紫外光頻梳應用
光頻梳:探索光的奧秘,開啟精i準測量新紀元。光纖飛秒光頻梳光源
光學頻率梳(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組成,形似梳子,故得名 “頻梳”;在時間域上,它表現為重復周期穩(wěn)定的超短脈沖序列,脈沖寬度可低至飛秒級(1 飛秒 = 10^-15 秒)。這種特殊性源于鎖模技術 —— 通過在激光諧振腔內引入調制,迫使不同頻率的激光模式形成固定相位關系,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(由脈沖重復頻率決定)、全頻譜相干性,這使其成為連接微波頻率(電子學)與光學頻率(光子學)的 “橋梁”,為跨波段精密測量奠定基礎,也是量子信息、光通信等領域的關鍵光源。光纖飛秒光頻梳光源