重頻鎖定飛秒光頻梳基本原理

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(guò)程涉及復(fù)雜物理機(jī)制，如基于鎖模激光器，通過(guò)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) 。光頻梳和光學(xué)原子鐘的出現(xiàn)為時(shí)間測(cè)量和相關(guān)領(lǐng)域帶來(lái)了巨大的創(chuàng)新和應(yīng)用前景。重頻鎖定飛秒光頻梳基本原理

在光學(xué)頻率測(cè)量領(lǐng)域，光頻梳占據(jù)著無(wú)可替代的地位。傳統(tǒng)測(cè)量方法在面對(duì)高精度、寬頻帶測(cè)量需求時(shí)往往力不從心，光頻梳卻能輕松應(yīng)對(duì)。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(biāo)尺?？芍苯佑糜跍y(cè)量連續(xù)激光器頻率，還能對(duì)復(fù)雜光譜進(jìn)行精細(xì)分析。在光通信領(lǐng)域，需對(duì)大量光信號(hào)頻率精確校準(zhǔn)，光頻梳能快速準(zhǔn)確完成任務(wù)，保障通信系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行；在激光頻率計(jì)量中，作為標(biāo)準(zhǔn)頻率參考，為其他測(cè)量設(shè)備校準(zhǔn)提供依據(jù)。其重要性體現(xiàn)在推動(dòng)光學(xué)頻率測(cè)量技術(shù)不斷進(jìn)步，滿足現(xiàn)代科技對(duì)高精度頻率測(cè)量的迫切需求 。廣東紫外光頻梳研發(fā)光的頻率舞者：光頻梳技術(shù)揭秘光學(xué)測(cè)量的奧秘。

光頻梳：解鎖光學(xué)測(cè)量新境界，探索未知世界。光學(xué)測(cè)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(xì)節(jié)變得清晰。它將測(cè)量精度推向 10^-18 量級(jí)，解鎖了原子尺度的動(dòng)態(tài)觀測(cè) —— 能追蹤電子在原子間的遷移軌跡，揭示化學(xué)反應(yīng)的瞬時(shí)機(jī)制。在宇宙探索中，它讓望遠(yuǎn)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(cè)里，其穿透水體的頻譜可識(shí)別深海熱液口的微生物群落。更重要的是，它打破了光學(xué)與微波領(lǐng)域的壁壘，使跨波段測(cè)量成為可能，為量子計(jì)算、引力波研究等未知領(lǐng)域搭建橋梁，讓人類對(duì)世界的認(rèn)知邊界不斷外拓。

光頻梳自 21 世紀(jì)初誕生以來(lái)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(zhǎng)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(kāi)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(ài)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 。光頻梳在光學(xué)頻率合成中的應(yīng)用，為實(shí)現(xiàn)光學(xué)頻率的精確控制和穩(wěn)定輸出提供了有力支持。

光頻梳技術(shù)宛如一把 “光尺”，為光學(xué)測(cè)量領(lǐng)域帶來(lái)了的變革。在傳統(tǒng)光學(xué)測(cè)量中，精度常受限于光源的穩(wěn)定性與測(cè)量方法的局限。而光頻梳憑借其獨(dú)特的等間隔分立光譜特性，極大提升了測(cè)量精度。例如在精密光譜分析里，它能分辨極細(xì)微的頻率差異，助力科學(xué)家深入探究原子、分子的精細(xì)結(jié)構(gòu)。在激光測(cè)距方面，光頻梳可實(shí)現(xiàn)亞毫米級(jí)甚至更高精度的測(cè)量，為航天、測(cè)繪等對(duì)精度要求嚴(yán)苛的領(lǐng)域提供有力支撐。隨著研究不斷深入，光頻梳在光學(xué)測(cè)量的多個(gè)分支持續(xù)拓展邊界，帶領(lǐng)該領(lǐng)域邁向更高精度、更寬應(yīng)用范圍的新高度。光頻梳在光學(xué)頻率測(cè)量領(lǐng)域發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。廣東紫外光頻梳組成

未來(lái)，光頻梳的發(fā)展方向主要包括兩個(gè)方面。重頻鎖定飛秒光頻梳基本原理

光頻梳作為一種先進(jìn)的光學(xué)技術(shù)，為解決傳統(tǒng)激光跟蹤儀的缺點(diǎn)提供了新的途徑。首先，關(guān)于速度問(wèn)題，光頻梳具有極高的光譜精度和穩(wěn)定性，可以在極短的時(shí)間內(nèi)完成多個(gè)目標(biāo)的同時(shí)跟蹤。這一特性提高了激光跟蹤的速度，使其能夠滿足快速變化的場(chǎng)景需求。其次，對(duì)于需要分時(shí)跟蹤不同目標(biāo)的問(wèn)題，光頻梳的多頻并行處理能力使得它可以同時(shí)跟蹤多個(gè)目標(biāo)，無(wú)需分時(shí)切換。這樣不僅可以提高跟蹤效率，還能避免因切換目標(biāo)帶來(lái)的誤差和延遲。此外，由于光頻梳技術(shù)可以提供連續(xù)且穩(wěn)定的頻率源，它在長(zhǎng)時(shí)間的連續(xù)跟蹤中具有更好的精度和穩(wěn)定性。這進(jìn)一步強(qiáng)化了它在高精度光學(xué)計(jì)量、遙感、天文觀測(cè)等領(lǐng)域的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。重頻鎖定飛秒光頻梳基本原理