廣東光纖光頻梳原理

過去 20 多年間，光頻梳技術(shù)經(jīng)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(yīng)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(xué)理論、提升計量精度的前沿技術(shù)而存在。隨著研究的深入與技術(shù)的成熟，其應(yīng)用領(lǐng)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(gòu)建更高效的信息高速公路。在科研領(lǐng)域，光頻梳在天文學(xué)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(xué)、生物學(xué)領(lǐng)域，用于分子結(jié)構(gòu)分析、生物分子檢測等。在工業(yè)生產(chǎn)中，光頻梳也應(yīng)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(lǐng)域發(fā)展注入新動力，其應(yīng)用邊界仍在不斷拓展 。光頻梳：開啟光學(xué)測量新篇章，探索科研新領(lǐng)域。廣東光纖光頻梳原理

在光學(xué)頻率測量領(lǐng)域，光頻梳占據(jù)著無可替代的地位。傳統(tǒng)測量方法在面對高精度、寬頻帶測量需求時往往力不從心，光頻梳卻能輕松應(yīng)對。它提供了一系列均勻間隔且相位相干穩(wěn)定的頻率分量，如同精確的頻率標尺?？芍苯佑糜跍y量連續(xù)激光器頻率，還能對復(fù)雜光譜進行精細分析。在光通信領(lǐng)域，需對大量光信號頻率精確校準，光頻梳能快速準確完成任務(wù)，保障通信系統(tǒng)穩(wěn)定運行；在激光頻率計量中，作為標準頻率參考，為其他測量設(shè)備校準提供依據(jù)。其重要性體現(xiàn)在推動光學(xué)頻率測量技術(shù)不斷進步，滿足現(xiàn)代科技對高精度頻率測量的迫切需求 。飛秒光纖光頻梳通信光頻梳技術(shù)為光鐘的實現(xiàn)提供了關(guān)鍵支持，使得原子鐘的精度得到了極大的提升。

在量子信息領(lǐng)域，光頻梳正逐漸展現(xiàn)出獨特優(yōu)勢。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現(xiàn)光子之間的糾纏。通過精心設(shè)計的實驗裝置，利用光頻梳產(chǎn)生的多波長、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，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)量的糾纏光子對并精確調(diào)控其量子態(tài)，有助于實現(xiàn)長距離、高安全的量子密鑰分發(fā)。在量子計算中，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)，推動著量子信息領(lǐng)域不斷向前發(fā)展 。

光頻梳作為高分辨率的光譜工具，為分子光譜的研究提供了強大的支持。分子光譜是捕捉分子能級躍遷產(chǎn)生的特征頻率，而分子的轉(zhuǎn)動、振動能級差異往往只為千赫茲至兆赫茲量級，傳統(tǒng)光譜儀難以分辨。光頻梳的頻率分辨率可達 10^-9，能清晰區(qū)分同位素分子（如 12CO 和 13CO）的細微頻移，甚至捕捉到分子與環(huán)境相互作用的瞬時變化。在環(huán)境科學(xué)中，它可檢測 ppb 級（十億分之一）的溫室氣體（如甲烷、一氧化二氮），助力氣候變化研究；在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，能通過分析生物分子（如 DNA、蛋白質(zhì)）的振動光譜，識別其結(jié)構(gòu)異常，為疾病早期診斷提供依據(jù)；在天體物理中，結(jié)合望遠鏡可解析遙遠恒星大氣中分子的組成，探索行星宜居性。自20世紀末以來，光學(xué)頻率梳技術(shù)的發(fā)展和其廣闊應(yīng)用已經(jīng)徹底改變了物理學(xué)的許多領(lǐng)域。

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組成，形似梳子，故得名 “頻梳”；在時間域上，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（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(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。廣東朗研科技：光頻梳的應(yīng)用領(lǐng)域。飛秒光頻梳價格

光頻梳是一種能夠產(chǎn)生一系列具有精確延遲脈沖的激光器。廣東光纖光頻梳原理

光頻梳以獨特的 “舞步”，在光學(xué)測量領(lǐng)域帶領(lǐng)新潮流。它產(chǎn)生的超短脈沖在時域和頻域呈現(xiàn)特殊分布，在時域是飛秒量級時間寬度電磁場振蕩包絡(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)頻率測量的有力工具，將銫原子微波頻標與光頻標準確關(guān)聯(lián)。在實際測量應(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，用于精確校準光信號頻率，保障通信穩(wěn)定高效，促使光學(xué)測量技術(shù)不斷革新，成為眾多科研、工業(yè)領(lǐng)域追求高精度測量的技術(shù) 。廣東光纖光頻梳原理