光頻梳的精確度和穩(wěn)定性使其成為光學(xué)計(jì)量和校準(zhǔn)領(lǐng)域的理想工具。在光學(xué)計(jì)量中,頻率與長(zhǎng)度、時(shí)間等物理量存在緊密關(guān)聯(lián),例如光速恒定的特性讓頻率測(cè)量可直接轉(zhuǎn)化為長(zhǎng)度校準(zhǔn)。光頻梳的頻率間隔穩(wěn)定性可達(dá) 10^-15 量級(jí),遠(yuǎn)超傳統(tǒng)計(jì)量工具,能將計(jì)量誤差控制在納米甚至亞納米級(jí)。它可作為 “光學(xué)尺子” 校準(zhǔn)干涉儀、光譜儀等設(shè)備,確保工業(yè)制造中精密零件的尺寸精度;在時(shí)間計(jì)量領(lǐng)域,其能連接微波原子鐘與光學(xué)頻率標(biāo)準(zhǔn),為全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(如北斗、GPS)的時(shí)間同步提供支撐,讓定位精度提升至厘米級(jí)。此外,國(guó)際單位制中 “秒” 和 “米” 的定義更新,也依賴(lài)光頻梳實(shí)現(xiàn)更高精度的基準(zhǔn)復(fù)現(xiàn)。
光學(xué)新突破:光頻梳技術(shù)助力科研突破新高度。工業(yè)光頻梳應(yīng)用
光頻梳以獨(dú)特的 “舞步”,在光學(xué)測(cè)量領(lǐng)域帶領(lǐng)新潮流。它產(chǎn)生的超短脈沖在時(shí)域和頻域呈現(xiàn)特殊分布,在時(shí)域是飛秒量級(jí)時(shí)間寬度電磁場(chǎng)振蕩包絡(luò),頻域則為相等頻率間隔光學(xué)頻率序列,二者滿足傅里葉變換關(guān)系。這一特性使其成為光學(xué)頻率測(cè)量的有力工具,將銫原子微波頻標(biāo)與光頻標(biāo)準(zhǔn)確關(guān)聯(lián)。在實(shí)際測(cè)量應(yīng)用中,相比傳統(tǒng)方法,它能更快速地完成任務(wù)。例如在光通信領(lǐng)域,用于精確校準(zhǔn)光信號(hào)頻率,保障通信穩(wěn)定高效,促使光學(xué)測(cè)量技術(shù)不斷革新,成為眾多科研、工業(yè)領(lǐng)域追求高精度測(cè)量的技術(shù) 。東莞太赫茲光頻梳技術(shù)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。
光頻梳以其高精度、高穩(wěn)定度的特性,為光學(xué)頻率合成、高精度光譜分析等領(lǐng)域提供了強(qiáng)有力的支持。在時(shí)間測(cè)量方面,光頻梳能夠提供極高精度的頻率參考,有助于實(shí)現(xiàn)超穩(wěn)時(shí)間基準(zhǔn),為各種科學(xué)實(shí)驗(yàn)和應(yīng)用提供可靠的時(shí)間保障。而光學(xué)原子鐘則是時(shí)間測(cè)量之作,它利用激光與原子相互作用,實(shí)現(xiàn)了超高精度的計(jì)時(shí)。光學(xué)原子鐘的出現(xiàn),極大地提高了時(shí)間測(cè)量的精度和穩(wěn)定性,為衛(wèi)星導(dǎo)航、無(wú)線通信等領(lǐng)域提供了強(qiáng)有力的支持。光頻梳和光學(xué)原子鐘的應(yīng)用前景非常廣闊。在衛(wèi)星導(dǎo)航、高精度測(cè)量、無(wú)線通信等領(lǐng)域,它們都有著巨大的應(yīng)用潛力。此外,它們還在物理學(xué)、化學(xué)、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用,為科學(xué)研究提供了精確的時(shí)間基準(zhǔn)和工具。
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。未來(lái),隨著光頻梳技術(shù)的發(fā)展,雙光梳將成為一種便捷的光學(xué)測(cè)量工具。
光纖激光頻率梳利用光纖組件技術(shù),能夠?qū)崿F(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)運(yùn)行,這一特點(diǎn)在諸多領(lǐng)域具有優(yōu)勢(shì)。光纖組件的穩(wěn)定性極高,能夠提供穩(wěn)定的激光輸出,使得光纖激光頻率梳在運(yùn)行過(guò)程中能夠保持極高的頻率精度和穩(wěn)定性。與傳統(tǒng)的光學(xué)頻率梳相比,光纖激光頻率梳不受環(huán)境干擾的影響,具有更好的抗干擾能力。此外,光纖激光頻率梳的連續(xù)運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng),能夠滿足長(zhǎng)時(shí)間工作的需求。在科研、通信、光譜分析等領(lǐng)域,長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)運(yùn)行的激光頻率梳能夠提供持續(xù)、穩(wěn)定的數(shù)據(jù)支持,為相關(guān)研究和應(yīng)用提供可靠的保障。另外,光纖激光頻率梳的維護(hù)成本較低,使用壽命長(zhǎng)。由于光纖組件的耐用性和穩(wěn)定性,光纖激光頻率梳在使用過(guò)程中能夠減少維護(hù)和更換的頻率,降低了使用成本。廣東朗研科技:光頻梳的應(yīng)用領(lǐng)域。東莞飛秒光頻梳廠家
基于激光外調(diào)制法的光頻梳產(chǎn)生及應(yīng)用研究。工業(yè)光頻梳應(yīng)用
將光頻梳比喻為光的頻率舞者,恰如其分地展現(xiàn)了它在光學(xué)測(cè)量中的靈動(dòng)與關(guān)鍵作用。光頻梳技術(shù)的主要在于產(chǎn)生等間隔的頻率梳狀光譜。在光學(xué)測(cè)量中,它通過(guò)與待測(cè)光相互作用,精確比對(duì)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(zhǔn)確測(cè)量光信號(hào)在光纖中的傳輸特性,包括損耗、色散等參數(shù),幫助優(yōu)化通信線路,提升通信質(zhì)量。光頻梳就像一位精i準(zhǔn)的舞者,在頻率的舞臺(tái)上翩翩起舞,將光學(xué)測(cè)量的奧秘一一呈現(xiàn),讓我們對(duì)光的理解和掌控達(dá)到新的高度。工業(yè)光頻梳應(yīng)用