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(guò)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 。光學(xué)頻率梳簡(jiǎn)稱(chēng)為光頻梳或光梳, 其光譜包含一系列頻率嚴(yán)格等間距的譜線。東莞異步采樣光頻梳發(fā)展
中紅外光頻梳是一種寬譜的相干光源,由一系列等頻率間隔的離散譜線組成,具有超高的時(shí)頻精度。近年來(lái),研究人員通過(guò)新型激光增益介質(zhì)、非線性頻率轉(zhuǎn)換和微諧振腔等技術(shù)將頻率梳擴(kuò)展到中紅外光譜區(qū)域(2~20μm),從而進(jìn)一步擴(kuò)大了光頻梳的應(yīng)用范圍。中紅外光頻率梳技術(shù)的發(fā)展為分子物質(zhì)結(jié)構(gòu)和動(dòng)力學(xué)的光譜分析提供了強(qiáng)大的工具。它顯著提高了“分子指紋”的測(cè)試精度、靈敏度和光譜帶寬,使得在大動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)精確研究分子樣品的組成變化成為可能。這種技術(shù)有望推動(dòng)分子科學(xué)相關(guān)的各個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展。除此之外,中紅外光頻梳還在其他領(lǐng)域展現(xiàn)了巨大的潛力。例如,在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,中紅外光頻梳可用于光學(xué)相干斷層掃描(OCT)等成像技術(shù),實(shí)現(xiàn)更高的成像精度。在環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域,中紅外光頻梳可用于檢測(cè)主要溫室氣體等,為環(huán)境保護(hù)提供有力支持。光頻梳論壇光的頻率密碼:光頻梳技術(shù)助力科研探索新領(lǐng)域。
展望未來(lái),隨著光頻梳技術(shù)持續(xù)進(jìn)步,雙光梳技術(shù)有望成為極為便捷的光學(xué)測(cè)量工具。雙光梳系統(tǒng)由兩個(gè)具有特定頻率差異的光頻梳組成。在測(cè)量時(shí),兩束光頻梳產(chǎn)生的光脈沖相互干涉,通過(guò)分析干涉信號(hào),能夠獲取豐富的測(cè)量信息。相較于傳統(tǒng)單光梳測(cè)量,雙光梳測(cè)量具有更高的測(cè)量速度與精度。例如在光譜測(cè)量中,雙光梳可在極短時(shí)間內(nèi)完成對(duì)寬光譜范圍的高精度測(cè)量,提高了測(cè)量效率。在距離測(cè)量方面,雙光梳能夠?qū)崿F(xiàn)更遠(yuǎn)距離、更高精度的測(cè)量,且對(duì)環(huán)境干擾的抵抗能力更強(qiáng)。隨著相關(guān)技術(shù)的不斷優(yōu)化,如降低光頻梳的噪聲、提高雙光梳頻率穩(wěn)定性等,雙光梳將在工業(yè)檢測(cè)、天文觀測(cè)、生物醫(yī)學(xué)等眾多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,為光學(xué)測(cè)量帶來(lái)全新的便捷體驗(yàn) 。
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(guò)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。精i準(zhǔn)之光:光頻梳技術(shù)領(lǐng)引測(cè)量領(lǐng)域新風(fēng)尚。
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(mǎn)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) 。自20世紀(jì)末以來(lái),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。工業(yè)光頻梳輸入
光的精i準(zhǔn)測(cè)量師:光頻梳技術(shù)助力科研發(fā)展。東莞異步采樣光頻梳發(fā)展
光頻梳的出現(xiàn),為光學(xué)測(cè)量翻開(kāi)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(kāi)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。東莞異步采樣光頻梳發(fā)展