飛秒激光光頻梳測(cè)試

來源: 發(fā)布時(shí)間:2025-08-20

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) 。光頻梳的發(fā)明和發(fā)展為科學(xué)研究和技術(shù)創(chuàng)新提供了強(qiáng)大的工具和平臺(tái)。飛秒激光光頻梳測(cè)試

飛秒激光光頻梳測(cè)試,光頻梳

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。光纖超快光頻梳輸出波長光頻梳助力光學(xué)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)人類情感識(shí)別。

飛秒激光光頻梳測(cè)試,光頻梳

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(xì)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(xué)家更深入地研究光與物質(zhì)的相互作用,解析復(fù)雜的光學(xué)現(xiàn)象。在精i準(zhǔn)測(cè)量領(lǐng)域,其意義更為重大。傳統(tǒng)測(cè)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(shí)現(xiàn)對(duì)光頻率、時(shí)間等物理量前所未有的高精度測(cè)量。例如在天文觀測(cè)中,通過光頻梳可精確測(cè)量天體的光譜,進(jìn)而分析其化學(xué)成分、運(yùn)動(dòng)速度等,開啟了精i準(zhǔn)測(cè)量的新紀(jì)元,為眾多科學(xué)研究提供了強(qiáng)大的工具。

光頻梳的命名源于其獨(dú)特外觀。從頻域視角看,它呈現(xiàn)為一系列等間隔的分立光譜,恰似日常生活中的梳子齒。這些梳齒般的光譜,間隔由鎖模激光重復(fù)頻率決定,位置由載波包絡(luò)相位等因素固定。形成過程涉及復(fù)雜物理機(jī)制,如基于鎖模激光器,通過鎖定激光器內(nèi)所有振蕩縱模相位,產(chǎn)生周期性超短脈沖,經(jīng)傅里葉變換得到光頻梳光譜。這種特殊光譜結(jié)構(gòu),為其在光學(xué)測(cè)量、光譜分析、頻率標(biāo)準(zhǔn)等眾多領(lǐng)域應(yīng)用奠定基礎(chǔ),形象的名字也讓人們更易理解和記住這一重要光學(xué)技術(shù) 。光的頻率舞者:光頻梳技術(shù)揭秘光學(xué)測(cè)量的奧秘。

飛秒激光光頻梳測(cè)試,光頻梳

光頻梳技術(shù)是光鐘發(fā)展的關(guān)鍵支撐。光鐘作為下一代高精度時(shí)間頻率基準(zhǔn),對(duì)時(shí)間測(cè)量精度要求極高。光頻梳能將微波頻標(biāo)與光頻直接連接,實(shí)現(xiàn)從兆赫茲到太赫茲的直接頻率傳遞。在光鐘系統(tǒng)中,光頻梳可作為高精度頻率參考,對(duì)原子躍遷頻率進(jìn)行精確鎖定和測(cè)量。通過精確控制光頻梳的重復(fù)頻率和載波包絡(luò)相位,極大降低光鐘的頻率不確定性,使原子鐘精度得到數(shù)量級(jí)提升。這一提升意義重大,在全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中,時(shí)間基準(zhǔn)可提高定位精度;在基礎(chǔ)物理研究中,有助于驗(yàn)證更精確的物理理論,推動(dòng)科學(xué)技術(shù)向更高精尖方向發(fā)展 。在未來,科學(xué)家們將繼續(xù)探索各種類型光頻梳的巨大潛力,并努力克服目前面臨的技術(shù)和工程難題。廣東太赫茲光頻梳基本原理

光頻梳技術(shù):精i準(zhǔn)測(cè)量領(lǐng)域的明日之星。飛秒激光光頻梳測(cè)試

光頻梳是一種特殊的激光源,它的光譜呈現(xiàn)出一種獨(dú)特的結(jié)構(gòu),即由一系列非常精確定義的均勻間隔的頻率組成。這些頻率像梳子上的齒一樣,排列得非常整齊,因此被稱為光頻梳。光頻梳的出現(xiàn),極大地推動(dòng)了光學(xué)、光學(xué)通信、光譜分析等領(lǐng)域的發(fā)展。它的特點(diǎn)在于能夠產(chǎn)生一系列精確、均勻間隔的頻率,這使得它在頻率計(jì)量、光學(xué)頻率合成、高精度光譜分析等方面具有廣泛的應(yīng)用。光頻梳的制造需要高度精密的技術(shù)和工藝,包括光學(xué)器件的選擇、激光源的穩(wěn)定性控制、頻率的精確調(diào)控等。這些技術(shù)的運(yùn)用,使得光頻梳能夠在光譜分析中提供高精度的數(shù)據(jù)支持,為科研和應(yīng)用提供可靠的保障。此外,光頻梳還具有很高的靈活性和可調(diào)諧性。通過調(diào)整光頻梳的參數(shù)和配置,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)不同頻率的激光輸出,滿足不同的應(yīng)用需求。這使得光頻梳在光學(xué)通信、光學(xué)傳感、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。飛秒激光光頻梳測(cè)試

標(biāo)簽: 種子源 激光器 光頻梳