飛秒激光光頻梳基本原理

來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2025-06-17

在激光技術(shù)領(lǐng)域中,一個(gè)新穎且重要的概念正在嶄露頭角,它就是光頻梳(OpticalFrequencyComb,OFC)。光頻梳,這個(gè)聽(tīng)起來(lái)頗具科幻色彩的名字,其實(shí)是一種在光譜上呈現(xiàn)出離散的、等間距頻率的特殊光譜形態(tài),它就像一把精密的光學(xué)頻率標(biāo)尺,每一根梳齒都代i表了特定的光學(xué)頻率。光頻梳的本質(zhì)是一種頻率和相位被嚴(yán)格鎖定的鎖模激光器。這種激光器能產(chǎn)生一系列等間隔的離散頻率分量,每個(gè)分量都是一個(gè)精確的光學(xué)頻率標(biāo)準(zhǔn)。其原理類(lèi)似于我們?nèi)粘I钪械氖嶙?,但不同之處在于,光頻梳的“齒牙”是光頻率,而梳齒之間的間隔則是光學(xué)頻率的等間距。異步采樣光頻梳的原理。飛秒激光光頻梳基本原理

飛秒激光光頻梳基本原理,光頻梳

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。光纖皮秒光頻梳基本原理光頻梳被發(fā)明起初,主要用于光學(xué)頻率的測(cè)量和不同頻率光學(xué)基準(zhǔn)的比較。

飛秒激光光頻梳基本原理,光頻梳

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) 。

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 。光頻梳技術(shù):開(kāi)啟精i準(zhǔn)測(cè)量新紀(jì)元,點(diǎn)亮科研之光。

飛秒激光光頻梳基本原理,光頻梳

光頻梳高度的穩(wěn)定性和可重復(fù)性是其主要優(yōu)勢(shì)。穩(wěn)定性方面,無(wú)論是基于鎖模激光器,還是微諧振腔系統(tǒng)產(chǎn)生的光頻梳,都通過(guò)復(fù)雜技術(shù)手段,將頻率波動(dòng)控制在極小范圍。如在基于摻鉺光纖系統(tǒng)的光學(xué)頻率梳中,通過(guò)精密的反饋控制,能保證梳齒頻率長(zhǎng)期穩(wěn)定??芍貜?fù)性則體現(xiàn)在,在相同實(shí)驗(yàn)條件下,光頻梳能多次產(chǎn)生幾乎完全一致的頻率梳狀光譜。這種特性讓光頻梳在精密測(cè)量中可靠性極高,例如在高精度光譜測(cè)量中,多次測(cè)量結(jié)果高度一致,科研人員能基于此準(zhǔn)確分析物質(zhì)特性,為科學(xué)研究、工業(yè)生產(chǎn)中的高精度檢測(cè)等提供堅(jiān)實(shí)保障 。隨著光頻梳技術(shù)的不斷完善和發(fā)展,我們有理由相信它將在未來(lái)光學(xué)研究和應(yīng)用中發(fā)揮更加重要的作用。東莞中紅外光頻梳價(jià)格

光的頻率密碼:光頻梳技術(shù)助力科研探索新領(lǐng)域。飛秒激光光頻梳基本原理

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(guò)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(kāi)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。飛秒激光光頻梳基本原理

標(biāo)簽: 種子源 激光器 光頻梳