光頻梳:解鎖光學測量新境界,探索未知世界。光學測量曾受限于分辨率與穩(wěn)定性,如同隔著毛玻璃觀察微觀世界,而光頻梳的出現(xiàn)如擦拭玻璃的布,讓模糊的細節(jié)變得清晰。它將測量精度推向 10^-18 量級,解鎖了原子尺度的動態(tài)觀測 —— 能追蹤電子在原子間的遷移軌跡,揭示化學反應的瞬時機制。在宇宙探索中,它讓望遠鏡 “看清” 百億光年外星系的元素組成,為尋找外星生命線索提供數(shù)據(jù);在深海探測里,其穿透水體的頻譜可識別深海熱液口的微生物群落。更重要的是,它打破了光學與微波領(lǐng)域的壁壘,使跨波段測量成為可能,為量子計算、引力波研究等未知領(lǐng)域搭建橋梁,讓人類對世界的認知邊界不斷外拓。光頻梳技術(shù):精i準測量領(lǐng)域的璀璨明星。飛秒光頻梳輸出波長
經(jīng)過 20 多年的發(fā)展,光頻梳已經(jīng)從計量實驗室走向了更廣闊的世界。起初,光頻梳主要在計量領(lǐng)域發(fā)揮關(guān)鍵作用,用于重新定義時間頻率基準,極大提高了時間測量的精度,讓全球計時體系更加精i準統(tǒng)一。隨著技術(shù)的不斷成熟與創(chuàng)新,其應用范圍逐漸拓展到天文觀測。天文學家利用光頻梳校準光譜儀,精確測量恒星的光譜,從而更準確地研究恒星的化學成分、運動狀態(tài)以及宇宙的演化奧秘。在生物醫(yī)學領(lǐng)域,光頻梳技術(shù)助力高分辨率成像,能夠清晰呈現(xiàn)生物組織的微觀結(jié)構(gòu),為疾病診斷和提供更精確的依據(jù)。此外,在環(huán)境監(jiān)測、精密制造等行業(yè),光頻梳也嶄露頭角,成為推動各領(lǐng)域技術(shù)革新的重要力量 。皮秒激光光頻梳原理光頻梳在醫(yī)學領(lǐng)域的應用具有廣闊的前景。
光頻梳本質(zhì)上是一種特殊的激光器,其獨特之處在于能夠產(chǎn)生一系列具有精確延遲的脈沖。在其內(nèi)部,通過巧妙的設(shè)計與復雜的物理過程實現(xiàn)這一特性。以飛秒光頻梳為例,飛秒激光器中的鎖模機制發(fā)揮著關(guān)鍵作用。鎖模過程使得激光器輸出的脈沖在時間上高度有序,相鄰脈沖之間具有精確、穩(wěn)定的時間延遲。這種精確延遲源于激光器諧振腔內(nèi)的各種光學元件對光脈沖的精細調(diào)控,包括色散補償元件對脈沖展寬的控制,以及增益介質(zhì)對脈沖能量的補充與穩(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。在實際應用中,如光學相干層析成像技術(shù)里,光頻梳產(chǎn)生的精確延遲脈沖可用于對生物組織內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行高分辨率成像,通過分析不同深度組織反射光脈沖的延遲時間,獲取組織的詳細信息 。
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(tǒng)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(xiàn)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(shù)的優(yōu)化提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)。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(xiàn)全球光學頻率基準的統(tǒng)一和校準。這對于構(gòu)建高精度的全球時間頻率網(wǎng)絡(luò)、保障通信系統(tǒng)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(xiàn)出在更多領(lǐng)域的應用價值,開啟了光學技術(shù)應用的新篇章 。光頻梳:開啟精i準測量新篇章,點亮科研新未來。
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(xiàn)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(shù) —— 通過在激光諧振腔內(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(chǔ),也是量子信息、光通信等領(lǐng)域的關(guān)鍵光源。光頻梳在光譜學研究中也發(fā)揮著重要作用。東莞飛秒光頻梳優(yōu)勢
光頻梳:一種高精度、高分辨率的光學工具。飛秒光頻梳輸出波長
光頻梳是一種極為特殊的光源,它的光譜由一系列頻率均勻分布的激光譜線組成,宛如一把精細的梳子,故而得名。在探索光的奧秘方面,光頻梳能夠幫助科學家更深入地研究光與物質(zhì)的相互作用,解析復雜的光學現(xiàn)象。在精i準測量領(lǐng)域,其意義更為重大。傳統(tǒng)測量技術(shù)在精度上存在局限,而光頻梳憑借其穩(wěn)定且精確的頻率特性,可實現(xiàn)對光頻率、時間等物理量前所未有的高精度測量。例如在天文觀測中,通過光頻梳可精確測量天體的光譜,進而分析其化學成分、運動速度等,開啟了精i準測量的新紀元,為眾多科學研究提供了強大的工具。飛秒光頻梳輸出波長