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(qiáng)大的支持。分子光譜是捕捉分子能級(jí)躍遷產(chǎn)生的特征頻率,而分子的轉(zhuǎn)動(dòng)、振動(dòng)能級(jí)差異往往只為千赫茲至兆赫茲量級(jí),傳統(tǒng)光譜儀難以分辨。光頻梳的頻率分辨率可達(dá) 10^-9,能清晰區(qū)分同位素分子(如 12CO 和 13CO)的細(xì)微頻移,甚至捕捉到分子與環(huán)境相互作用的瞬時(shí)變化。在環(huán)境科學(xué)中,它可檢測(cè) ppb 級(jí)(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(dòng)光譜,識(shí)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(yuǎn)鏡可解析遙遠(yuǎn)恒星大氣中分子的組成,探索行星宜居性。光頻梳作為一項(xiàng)革i命性的科學(xué)技術(shù),正在引i領(lǐng)光學(xué)科技的發(fā)展。飛秒光纖光頻梳輸出波長
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。皮秒脈沖光頻梳原理光頻梳的產(chǎn)生主要有哪幾種方式?
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。
光頻梳自 21 世紀(jì)初誕生以來迅速引起了極大關(guān)注。這源于其獨(dú)特且優(yōu)越的性能。在誕生之前,光學(xué)頻率測(cè)量面臨諸多難題,精度難以滿足日益增長的科研與技術(shù)需求。光頻梳的出現(xiàn)猶如一道曙光,它憑借穩(wěn)定且精確的頻率梳狀結(jié)構(gòu),為光學(xué)頻率測(cè)量開辟了全新路徑??蒲腥藛T可以借助光頻梳,深入研究原子、分子的精細(xì)能級(jí)結(jié)構(gòu),這對(duì)于理解物質(zhì)的基本性質(zhì)至關(guān)重要。在物理學(xué)前沿研究中,如檢驗(yàn)愛因斯坦相對(duì)論的實(shí)驗(yàn)里,光頻梳提供了高精度的頻率參考,為驗(yàn)證理論的正確性發(fā)揮關(guān)鍵作用。因其巨大的科學(xué)價(jià)值和應(yīng)用潛力,吸引了全球眾多科研團(tuán)隊(duì)投身相關(guān)研究,推動(dòng)光頻梳技術(shù)不斷向前發(fā)展,在短短時(shí)間內(nèi)取得了一系列令人矚目的成果 。光頻梳技術(shù):點(diǎn)亮光學(xué)測(cè)量新篇章,開啟科研新紀(jì)元。
在當(dāng)今光學(xué)測(cè)量領(lǐng)域,光頻梳技術(shù)正帶領(lǐng)著新的潮流。它打破了傳統(tǒng)測(cè)量方法的束縛,以獨(dú)特的頻率梳狀結(jié)構(gòu)和超高的頻率穩(wěn)定性,成為眾多科研和工業(yè)應(yīng)用的工具。在精密光譜學(xué)研究中,光頻梳能夠精確測(cè)量原子、分子的光譜,助力科學(xué)家探索微觀世界的奧秘。在計(jì)量領(lǐng)域,它作為頻率基準(zhǔn),為時(shí)間頻率計(jì)量帶來了的變化,使得計(jì)量精度大幅提升。光頻梳如同一位先鋒舞者,憑借自身的優(yōu)勢(shì),吸引著眾多科研人員和企業(yè)的關(guān)注,推動(dòng)光學(xué)測(cè)量技術(shù)不斷創(chuàng)新,帶領(lǐng)行業(yè)邁向新的發(fā)展階段。精i準(zhǔn)測(cè)量新利器:光頻梳技術(shù)領(lǐng)引科研新潮流。異步采樣飛秒光頻梳脈沖寬度
廣東朗研科技:光頻梳的工作原理。飛秒光纖光頻梳輸出波長
光頻梳的出現(xiàn),為光學(xué)測(cè)量翻開了嶄新的篇章。它在基礎(chǔ)科研中發(fā)揮著關(guān)鍵作用,在原子鐘的研究中,光頻梳用于精確比對(duì)原子的能級(jí)躍遷頻率,使得原子鐘的精度不斷提高,為全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)提供了更精i準(zhǔn)的時(shí)間基準(zhǔn)。在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,光頻梳光譜技術(shù)可用于生物分子的檢測(cè)和分析,實(shí)現(xiàn)對(duì)疾病的早期診斷。同時(shí),它還開啟了眾多科研新領(lǐng)域的探索,如量子光學(xué)、光通信網(wǎng)絡(luò)性能優(yōu)化等。光頻梳以其良好的性能,為科研人員提供了探索未知的有力武器,推動(dòng)著科學(xué)研究不斷向前發(fā)展。飛秒光纖光頻梳輸出波長