光學頻率梳(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組成,形似梳子,故得名 “頻梳”;在時間域上,它表現(xiàn)為重復周期穩(wěn)定的超短脈沖序列,脈沖寬度可低至飛秒級(1 飛秒 ...
光頻梳以獨特的 “舞步”,在光學測量領(lǐng)域帶領(lǐng)新潮流。它產(chǎn)生的超短脈沖在時域和頻域呈現(xiàn)特殊分布,在時域是飛秒量級時間寬度電磁場振蕩包絡(luò),頻域則為相等頻率間隔光學頻率序列,二者滿足傅里葉變換關(guān)系。這一特性使其成為光學頻率測量的有力工具,將銫原子微波頻標與光頻標準確...
光頻梳被發(fā)明時,其主要的應(yīng)用領(lǐng)域是光學頻率的測量和不同頻率光學基準的比較。這是因為光頻梳能夠提供一系列非常穩(wěn)定且精確的光學頻率,這些頻率可以作為一個精確的參照,用于測量其他光信號的頻率。在光學頻率的測量方面,光頻梳能夠提供極高精度的頻率標準,可以對待測光信號的...
光頻梳因其特殊的性質(zhì),使得其能夠?qū)⑽⒉ê凸鈱W頻率直接連接起來,這一特點極大地簡化了傳統(tǒng)的頻率鏈技術(shù)。在傳統(tǒng)的頻率鏈技術(shù)中,微波和光學頻率之間的轉(zhuǎn)換需要經(jīng)過多個中間環(huán)節(jié),包括信號的放大、濾波、調(diào)制等,這些環(huán)節(jié)不僅增加了系統(tǒng)的復雜性,還可能導致信號的失真和誤差。而...
在神秘的量子信息領(lǐng)域,光頻梳扮演著關(guān)鍵角色。光子糾纏是量子信息處理的資源,光頻梳可產(chǎn)生具有特定頻率和相位關(guān)系的光子對,為實現(xiàn)光子糾纏創(chuàng)造條件。通過精確調(diào)控光頻梳參數(shù),科研人員能使不同光子間建立起奇妙的量子關(guān)聯(lián),形成糾纏態(tài)。在量子態(tài)制備方面,光頻梳同樣發(fā)揮重要作...
光頻梳的產(chǎn)生方式主要有光調(diào)制與飛秒脈沖兩種。光調(diào)制產(chǎn)生光頻梳,是利用特定的調(diào)制技術(shù),對連續(xù)激光進行調(diào)制。比如采用電光調(diào)制器或聲光調(diào)制器,在激光中引入周期性的頻率調(diào)制,使激光光譜在頻域上分裂為一系列等間隔的頻率分量,從而形成光頻梳。這種方式產(chǎn)生的光頻梳,在通信領(lǐng)...
光頻梳正帶領(lǐng)光學技術(shù)邁向新高度,成為科研創(chuàng)新的強大助推器。在光學原子鐘里,它是不可或缺的伙伴。光學原子鐘作為高精度時間頻率計量工具,光頻梳能助其實現(xiàn)更高頻率和時間分辨率,通過對比、同步不同地區(qū)光學時鐘,構(gòu)建全球光學時鐘網(wǎng)絡(luò),為科研提供時間參考。在光譜學研究中,...
光頻梳的出現(xiàn),為光學測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原子的能級躍遷頻率,使得原子鐘的精度不斷提高,為全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)提供了更精i準的時間基準。在生物醫(yī)學領(lǐng)域,光頻梳光譜技術(shù)可用于生物分子的檢測和分析,實現(xiàn)...
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家更深入地研究光與物質(zhì)的相互作用,解析復雜的光學現(xiàn)象。在精i準測量領(lǐng)域,其意義更為重大。傳統(tǒng)測量技術(shù)在精度上存在局限,而...
光頻梳的生成和應(yīng)用需要高精度的光學元件和先進的激光技術(shù)作為支撐。生成光頻梳主要是鎖模激光器,需產(chǎn)生飛秒級超短脈沖,這要求激光介質(zhì)具備極高的增益效率和穩(wěn)定性,如摻鈦藍寶石晶體需控制在 0.1℃以內(nèi)的溫度波動。光學諧振腔的鏡片需達到 99.99% 以上的反射率,以...
光頻梳是一種能夠產(chǎn)生一系列具有精確延遲脈沖的激光器。其工作原理基于鎖模技術(shù),通過巧妙調(diào)控激光腔內(nèi)的增益與損耗,讓激光以極短脈沖的形式輸出。這些脈沖在時間域上呈現(xiàn)出等間隔分布,猶如一把細密梳子的齒。在頻域中,對應(yīng)的頻率梳狀結(jié)構(gòu)具有極高的頻率精度和穩(wěn)定性。每個梳齒...
光頻梳的命名源于其獨特外觀。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。形成過程涉及復雜物理機制,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...
光的頻率舞者:光頻梳技術(shù)揭秘光學測量的奧秘。光學測量的奧秘在于如何捕捉光與物質(zhì)的相互作用,而光頻梳以 “舞者” 的靈動揭開了這層面紗。它的頻率梳齒如同精密的標尺,能丈量物質(zhì)能級躍遷的微小頻移 —— 這正是分子識別、原子鐘校準的關(guān)鍵。傳統(tǒng)測量難以解決的 “頻率模...
光頻梳作為一種新型儀器,在光譜分析領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。它是一種能夠產(chǎn)生一系列具有穩(wěn)定且等間距的光頻率的設(shè)備,其原理結(jié)合了光學與微波技術(shù),提供了出色的光譜分析功能。光譜分析是研究物質(zhì)分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的重要手段,光頻梳的應(yīng)用為該領(lǐng)域帶來了巨大的突破。由于其能夠產(chǎn)生穩(wěn)...
光頻梳的精確度和穩(wěn)定性使其成為光學計量和校準領(lǐng)域的理想工具。在光學計量中,頻率與長度、時間等物理量存在緊密關(guān)聯(lián),例如光速恒定的特性讓頻率測量可直接轉(zhuǎn)化為長度校準。光頻梳的頻率間隔穩(wěn)定性可達 10^-15 量級,遠超傳統(tǒng)計量工具,能將計量誤差控制在納米甚至亞納米...
在神秘的量子信息領(lǐng)域,光頻梳扮演著關(guān)鍵角色。光子糾纏是量子信息處理的資源,光頻梳可產(chǎn)生具有特定頻率和相位關(guān)系的光子對,為實現(xiàn)光子糾纏創(chuàng)造條件。通過精確調(diào)控光頻梳參數(shù),科研人員能使不同光子間建立起奇妙的量子關(guān)聯(lián),形成糾纏態(tài)。在量子態(tài)制備方面,光頻梳同樣發(fā)揮重要作...
光頻梳是一種能夠產(chǎn)生一系列具有精確延遲脈沖的激光器。其工作原理基于鎖模技術(shù),通過巧妙調(diào)控激光腔內(nèi)的增益與損耗,讓激光以極短脈沖的形式輸出。這些脈沖在時間域上呈現(xiàn)出等間隔分布,猶如一把細密梳子的齒。在頻域中,對應(yīng)的頻率梳狀結(jié)構(gòu)具有極高的頻率精度和穩(wěn)定性。每個梳齒...
光頻梳作為一種新型儀器,在光譜分析領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。它是一種能夠產(chǎn)生一系列具有穩(wěn)定且等間距的光頻率的設(shè)備,其原理結(jié)合了光學與微波技術(shù),提供了出色的光譜分析功能。光譜分析是研究物質(zhì)分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的重要手段,光頻梳的應(yīng)用為該領(lǐng)域帶來了巨大的突破。由于其能夠產(chǎn)生穩(wěn)...
光頻梳是一種特殊的激光源,它的光譜呈現(xiàn)出一種獨特的結(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),極大地推動了光學、光學通信、光譜分析等領(lǐng)域的發(fā)展。它的特點在于能夠產(chǎn)生一系列精確、均勻...
光頻梳的精確度和穩(wěn)定性使其成為光學計量和校準領(lǐng)域的理想工具。在光學計量中,頻率與長度、時間等物理量存在緊密關(guān)聯(lián),例如光速恒定的特性讓頻率測量可直接轉(zhuǎn)化為長度校準。光頻梳的頻率間隔穩(wěn)定性可達 10^-15 量級,遠超傳統(tǒng)計量工具,能將計量誤差控制在納米甚至亞納米...
在神秘的量子信息領(lǐng)域,光頻梳扮演著關(guān)鍵角色。光子糾纏是量子信息處理的資源,光頻梳可產(chǎn)生具有特定頻率和相位關(guān)系的光子對,為實現(xiàn)光子糾纏創(chuàng)造條件。通過精確調(diào)控光頻梳參數(shù),科研人員能使不同光子間建立起奇妙的量子關(guān)聯(lián),形成糾纏態(tài)。在量子態(tài)制備方面,光頻梳同樣發(fā)揮重要作...
光頻梳被發(fā)明時,其主要的應(yīng)用領(lǐng)域是光學頻率的測量和不同頻率光學基準的比較。這是因為光頻梳能夠提供一系列非常穩(wěn)定且精確的光學頻率,這些頻率可以作為一個精確的參照,用于測量其他光信號的頻率。在光學頻率的測量方面,光頻梳能夠提供極高精度的頻率標準,可以對待測光信號的...
光頻梳除了用于精密光學計量,其應(yīng)用還遠不止于此。作為一種高保真的光學變頻器,光頻梳能夠?qū)⒁环N頻率的光轉(zhuǎn)換為另一種頻率的光,這在光學通信和光譜分析中具有重要的應(yīng)用價值。由于光頻梳產(chǎn)生的光譜線具有極高的精度和穩(wěn)定性,因此其轉(zhuǎn)換效率也非常高,能夠保證光學信號的高質(zhì)量...
光頻梳:一種高精度、高分辨率的光學工具。其高精度體現(xiàn)在頻率測量的誤差可低至 10^-18,相當于 138 億年(宇宙年齡)只偏差 1 秒;高分辨率則能區(qū)分只相差幾赫茲的頻率成分,遠超傳統(tǒng)光學工具。這種性能使其在多領(lǐng)域發(fā)揮主要作用:在量子科技中,可精確操控原子、...
光頻梳技術(shù)宛如一把 “光尺”,為光學測量領(lǐng)域帶來了的變革。在傳統(tǒng)光學測量中,精度常受限于光源的穩(wěn)定性與測量方法的局限。而光頻梳憑借其獨特的等間隔分立光譜特性,極大提升了測量精度。例如在精密光譜分析里,它能分辨極細微的頻率差異,助力科學家深入探究原子、分子的精細...
在精密光譜學領(lǐng)域,光頻梳能夠精確測量原子、分子的光譜特征,幫助科學家深入了解物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)與相互作用。例如,在研究大氣中痕量氣體成分時,通過光頻梳技術(shù),可實現(xiàn)對氣體分子吸收光譜的超高分辨率測量,識別出極其微量的有害氣體,助力環(huán)境監(jiān)測與保護。在天文學中,利用光頻...
在神秘的量子信息領(lǐng)域,光頻梳扮演著關(guān)鍵角色。光子糾纏是量子信息處理的資源,光頻梳可產(chǎn)生具有特定頻率和相位關(guān)系的光子對,為實現(xiàn)光子糾纏創(chuàng)造條件。通過精確調(diào)控光頻梳參數(shù),科研人員能使不同光子間建立起奇妙的量子關(guān)聯(lián),形成糾纏態(tài)。在量子態(tài)制備方面,光頻梳同樣發(fā)揮重要作...
光纖激光頻率梳利用光纖組件技術(shù),能夠?qū)崿F(xiàn)長時間連續(xù)運行,這一特點在諸多領(lǐng)域具有優(yōu)勢。光纖組件的穩(wěn)定性極高,能夠提供穩(wěn)定的激光輸出,使得光纖激光頻率梳在運行過程中能夠保持極高的頻率精度和穩(wěn)定性。與傳統(tǒng)的光學頻率梳相比,光纖激光頻率梳不受環(huán)境干擾的影響,具有更好的...
展望未來,隨著光頻梳技術(shù)持續(xù)進步,雙光梳技術(shù)有望成為極為便捷的光學測量工具。雙光梳系統(tǒng)由兩個具有特定頻率差異的光頻梳組成。在測量時,兩束光頻梳產(chǎn)生的光脈沖相互干涉,通過分析干涉信號,能夠獲取豐富的測量信息。相較于傳統(tǒng)單光梳測量,雙光梳測量具有更高的測量速度與精...
在人工智能與光學交叉的前沿領(lǐng)域,光頻梳正為光學神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)人類情感識別提供有力支持。光學神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有處理速度快、信息容量大等優(yōu)勢,而光頻梳的引入進一步提升了其性能。光頻梳產(chǎn)生的多波長、穩(wěn)定的光信號,可作為光學神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入光源。在情感識別過程中,首先采集人類面...