展望未來,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。在測量時(shí),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度。例如在光譜測量中,雙光梳可在極短時(shí)間內(nèi)完成對寬光譜范圍的高精度測量,提高了測量效率。在距離測量方面,雙光梳能夠?qū)崿F(xiàn)更遠(yuǎn)距離、更高精度的測量,且對環(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、天文觀測、生物醫(yī)學(xué)等眾多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,為光學(xué)測量帶來全新的便捷體驗(yàn) 。光頻梳...
光頻梳除了用于精密光學(xué)計(jì)量,其應(yīng)用還遠(yuǎn)不止于此。作為一種高保真的光學(xué)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(xué)通信和光譜分析中具有重要的應(yīng)用價(jià)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(xué)信號的高質(zhì)量傳輸。此外,光頻梳還可以作為精確定時(shí)超短脈沖的來源。在現(xiàn)代光學(xué)中,超短脈沖的應(yīng)用非常廣,例如在激光加工、光學(xué)成像和光學(xué)時(shí)鐘等領(lǐng)域。光頻梳可以產(chǎn)生一系列精確的延遲脈沖,這些脈沖可以用于產(chǎn)生超短脈沖,從而實(shí)現(xiàn)高精度的定時(shí)和觸發(fā)。這種技術(shù)對于需要精確控制時(shí)間的應(yīng)用場景非常重要,例如在量子計(jì)算、高速通信和生物醫(yī)學(xué)成像等領(lǐng)域。光頻梳是一種先進(jìn)的科學(xué)...
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(xué)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)定的光頻率,光頻梳可以實(shí)現(xiàn)高精度的光譜測量,提高了分析的準(zhǔn)確度和分辨率。此外,光頻梳還具有寬廣的頻率覆蓋范圍,可以覆蓋可見光到紅外等多個(gè)波段,適用于不同類型物質(zhì)的分析。這使得光頻梳成為化學(xué)、物理、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域中不可或缺的分析工具。同時(shí),隨著技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新,光頻梳還可以與其他儀器進(jìn)行組合,如激光光譜儀、光電檢測器等,進(jìn)一步提高分析的靈敏...
光的頻率舞者:光頻梳技術(shù)揭秘光學(xué)測量的奧秘。光學(xué)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(biāo)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(zhǔn)的關(guān)鍵。傳統(tǒng)測量難以解決的 “頻率模糊” 問題,在其有序頻譜面前迎刃而解:通過鎖定梳齒與待測頻率的對應(yīng)關(guān)系,可直接讀取物質(zhì)的光學(xué) “指紋”。例如,它揭秘了大氣中溫室氣體分子吸收特定頻率光的規(guī)律,讓痕量檢測成為可能;在量子測量中,其脈沖序列的同步性,揭開了量子態(tài)疊加與坍縮的瞬時(shí)過程。這種對光學(xué)測量底層邏輯的破譯,不僅讓技術(shù)更易用,更讓人類理解了 “光如何傳遞物質(zhì)信息” 的深層...
過去 20 多年間,光頻梳技術(shù)經(jīng)歷了從萌芽到蓬勃發(fā)展的歷程,逐步從計(jì)量實(shí)驗(yàn)室的精密儀器走向更廣闊的應(yīng)用天地。光頻梳主要在計(jì)量實(shí)驗(yàn)室中用于高精度的時(shí)間頻率計(jì)量,作為一種驗(yàn)證科學(xué)理論、提升計(jì)量精度的前沿技術(shù)而存在。隨著研究的深入與技術(shù)的成熟,其應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展。在通信行業(yè),光頻梳用于提升光纖通信的容量與穩(wěn)定性,助力構(gòu)建更高效的信息高速公路。在科研領(lǐng)域,光頻梳在天文學(xué)中用于系外行星探測,通過精確分析恒星光譜變化尋找行星蹤跡;在化學(xué)、生物學(xué)領(lǐng)域,用于分子結(jié)構(gòu)分析、生物分子檢測等。在工業(yè)生產(chǎn)中,光頻梳也應(yīng)用于精密制造的測量與校準(zhǔn)環(huán)節(jié)。如今,光頻梳已融入眾多行業(yè),持續(xù)為各領(lǐng)域發(fā)展注入新動力,其應(yīng)用邊界仍在...
光頻梳:解鎖光學(xué)測量新境界,探索未知世界。光學(xué)測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。它將測量精度推向 10^-18 量級,解鎖了原子尺度的動態(tài)觀測 —— 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);在深海探測里,其穿透水體的頻譜可識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,讓人類對世界的認(rèn)知邊界不斷外拓。光頻梳技術(shù):精i準(zhǔn)測量領(lǐng)域的璀璨明...
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),對時(shí)間測量精度要求極高。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,對原子躍遷頻率進(jìn)行精確鎖定和測量。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,推動科學(xué)技術(shù)向更高精尖方向發(fā)展 。光頻梳作為一項(xiàng)革i命性的科學(xué)技術(shù),正在引i領(lǐng)光學(xué)科技的發(fā)展。超快光纖光頻梳輸出方式光頻梳除了用于精密光學(xué)計(jì)量,其應(yīng)用還遠(yuǎn)...
在精密光譜學(xué)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(xué)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(shí),通過光頻梳技術(shù),可實(shí)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(hù)。在天文學(xué)中,利用光頻梳校準(zhǔn)天文望遠(yuǎn)鏡的光譜儀,能夠更準(zhǔn)確地測量天體的光譜紅移,為探索宇宙的演化和結(jié)構(gòu)提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)。在光學(xué)測距方面,光頻梳的應(yīng)用使得測量精度達(dá)到了前所未有的高度,無論是微小物體的尺寸測量,還是遠(yuǎn)距離的空間測距,都能輕松應(yīng)對,為航空航天、工業(yè)制造等眾多領(lǐng)域的發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)支撐。光學(xué)新突破:光頻梳技術(shù)助力科研突破新高度。皮秒激光光頻梳基本原理光頻梳...
光頻梳本質(zhì)上是一種特殊的激光器,其獨(dú)特之處在于能夠產(chǎn)生一系列具有精確延遲的脈沖。在其內(nèi)部,通過巧妙的設(shè)計(jì)與復(fù)雜的物理過程實(shí)現(xiàn)這一特性。以飛秒光頻梳為例,飛秒激光器中的鎖模機(jī)制發(fā)揮著關(guān)鍵作用。鎖模過程使得激光器輸出的脈沖在時(shí)間上高度有序,相鄰脈沖之間具有精確、穩(wěn)定的時(shí)間延遲。這種精確延遲源于激光器諧振腔內(nèi)的各種光學(xué)元件對光脈沖的精細(xì)調(diào)控,包括色散補(bǔ)償元件對脈沖展寬的控制,以及增益介質(zhì)對脈沖能量的補(bǔ)充與穩(wěn)定。這些精確延遲的脈沖在頻域表現(xiàn)為等間隔的分立光譜,即光頻梳的梳齒。在實(shí)際應(yīng)用中,如光學(xué)相干層析成像技術(shù)里,光頻梳產(chǎn)生的精確延遲脈沖可用于對生物組織內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行高分辨率成像,通過分析不同深度組織反...
在當(dāng)今光學(xué)測量領(lǐng)域,光頻梳技術(shù)正帶領(lǐng)著新的潮流。它打破了傳統(tǒng)測量方法的束縛,以獨(dú)特的頻率梳狀結(jié)構(gòu)和超高的頻率穩(wěn)定性,成為眾多科研和工業(yè)應(yīng)用的工具。在精密光譜學(xué)研究中,光頻梳能夠精確測量原子、分子的光譜,助力科學(xué)家探索微觀世界的奧秘。在計(jì)量領(lǐng)域,它作為頻率基準(zhǔn),為時(shí)間頻率計(jì)量帶來了的變化,使得計(jì)量精度大幅提升。光頻梳如同一位先鋒舞者,憑借自身的優(yōu)勢,吸引著眾多科研人員和企業(yè)的關(guān)注,推動光學(xué)測量技術(shù)不斷創(chuàng)新,帶領(lǐng)行業(yè)邁向新的發(fā)展階段。光頻梳助力光學(xué)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)人類情感識別。光纖皮秒光頻梳測試在光學(xué)頻率測量范疇,光頻梳的地位舉足輕重。以往,光學(xué)頻率測量面臨諸多難題,如頻率基準(zhǔn)不穩(wěn)定、測量過程復(fù)雜且精...
光頻梳的產(chǎn)生主要有以下幾種方式:基于光學(xué)參量振蕩器的產(chǎn)生方式。這種方式通過非線性光學(xué)介質(zhì)中的光學(xué)參量過程產(chǎn)生頻率梳狀光譜。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是可以產(chǎn)生寬頻帶的頻率梳,覆蓋可見光到近紅外等多個(gè)波段。此外,基于光學(xué)參量振蕩器的光頻梳還可以通過調(diào)節(jié)泵浦光的參數(shù),實(shí)現(xiàn)頻率的靈活調(diào)節(jié)?;谡{(diào)制技術(shù)的產(chǎn)生方式。這種方式通過在激光器中加入調(diào)制器,對激光進(jìn)行調(diào)制,從而生成頻率梳狀光譜。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是可以實(shí)現(xiàn)高速、高精度的頻率梳產(chǎn)生,并且可以通過改變調(diào)制參數(shù)實(shí)現(xiàn)靈活調(diào)節(jié)。此外,基于調(diào)制技術(shù)的光頻梳還可以與其他光學(xué)器件集成,實(shí)現(xiàn)緊湊的光學(xué)系統(tǒng)。揭秘光頻梳:革i命性光學(xué)技術(shù),助力科研飛速發(fā)展。東莞紫外光頻梳光頻梳為光...
光頻梳:一種高精度、高分辨率的光學(xué)工具。其高精度體現(xiàn)在頻率測量的誤差可低至 10^-18,相當(dāng)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(yuǎn)超傳統(tǒng)光學(xué)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、離子的量子態(tài),助力量子計(jì)算機(jī)的研發(fā);在精密制造中,結(jié)合光學(xué)干涉技術(shù)實(shí)現(xiàn)納米級定位,提升芯片制造的光刻精度;在醫(yī)學(xué)診斷中,通過分析血液中微量生物標(biāo)志物的光譜特征,實(shí)現(xiàn)疾病的早期篩查;在基礎(chǔ)科學(xué)研究中,為驗(yàn)證相對論、探測引力波等前沿課題提供了前所未有的測量手段,堪稱 “光學(xué)領(lǐng)域的精密天平”。光頻梳具有高度的穩(wěn)定性和可重復(fù)性。飛秒激光光頻梳分類...
光頻梳正帶領(lǐng)光學(xué)技術(shù)邁向新高度,成為科研創(chuàng)新的強(qiáng)大助推器。在光學(xué)原子鐘里,它是不可或缺的伙伴。光學(xué)原子鐘作為高精度時(shí)間頻率計(jì)量工具,光頻梳能助其實(shí)現(xiàn)更高頻率和時(shí)間分辨率,通過對比、同步不同地區(qū)光學(xué)時(shí)鐘,構(gòu)建全球光學(xué)時(shí)鐘網(wǎng)絡(luò),為科研提供時(shí)間參考。在光譜學(xué)研究中,它更是一把利刃,用于氣體探測、分子光譜校正,挖掘物質(zhì)深層次結(jié)構(gòu)與性質(zhì)。科研人員基于雙光梳系統(tǒng),取得諸多光譜學(xué)研究突破。它還在測距領(lǐng)域大顯身手,分辨率遠(yuǎn)超傳統(tǒng)光源,為工程建設(shè)、地理測量等提供有力支撐,推動多學(xué)科科研創(chuàng)新發(fā)展 。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光學(xué)研究和應(yīng)用中發(fā)揮更加重要的作用。東莞紫外光頻梳選購光頻梳...
在量子信息領(lǐng)域,光頻梳正逐漸展現(xiàn)出獨(dú)特優(yōu)勢。光子糾纏是量子信息處理的主要資源之一,而光頻梳可用于高效實(shí)現(xiàn)光子之間的糾纏。通過精心設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置,利用光頻梳產(chǎn)生的多波長、等間隔的光脈沖,在特定的非線性光學(xué)介質(zhì)中相互作用,能夠誘導(dǎo)光子之間產(chǎn)生糾纏態(tài)。同時(shí),在量子態(tài)制備方面,光頻梳也發(fā)揮著關(guān)鍵作用。它可以精確控制光子的頻率、相位等量子態(tài)參數(shù),為制備高純度、特定形式的量子態(tài)提供了有力手段。例如在量子通信中,制備高質(zhì)量的糾纏光子對并精確調(diào)控其量子態(tài),有助于實(shí)現(xiàn)長距離、高安全的量子密鑰分發(fā)。在量子計(jì)算中,光頻梳輔助制備的特定量子態(tài),是構(gòu)建量子比特、執(zhí)行量子算法的重要基礎(chǔ),推動著量子信息領(lǐng)域不斷向前發(fā)展 。...
光頻梳的精確度和穩(wěn)定性使其成為光學(xué)計(jì)量和校準(zhǔn)領(lǐng)域的理想工具。在光學(xué)計(jì)量中,頻率與長度、時(shí)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(zhǔn)。光頻梳的頻率間隔穩(wěn)定性可達(dá) 10^-15 量級,遠(yuǎn)超傳統(tǒng)計(jì)量工具,能將計(jì)量誤差控制在納米甚至亞納米級。它可作為 “光學(xué)尺子” 校準(zhǔn)干涉儀、光譜儀等設(shè)備,確保工業(yè)制造中精密零件的尺寸精度;在時(shí)間計(jì)量領(lǐng)域,其能連接微波原子鐘與光學(xué)頻率標(biāo)準(zhǔn),為全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(如北斗、GPS)的時(shí)間同步提供支撐,讓定位精度提升至厘米級。此外,國際單位制中 “秒” 和 “米” 的定義更新,也依賴光頻梳實(shí)現(xiàn)更高精度的基準(zhǔn)復(fù)現(xiàn)。光頻梳的原理和發(fā)展歷程。廣東光纖光...
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景需求。其次,對于需要分時(shí)跟蹤不同目標(biāo)的問題,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、天文觀測等領(lǐng)域的應(yīng)用優(yōu)勢。精i準(zhǔn)測量新時(shí)代:光頻梳技術(shù)領(lǐng)引科研領(lǐng)域新突...
光頻梳被發(fā)明時(shí),其主要的應(yīng)用領(lǐng)域是光學(xué)頻率的測量和不同頻率光學(xué)基準(zhǔn)的比較。這是因?yàn)楣忸l梳能夠提供一系列非常穩(wěn)定且精確的光學(xué)頻率,這些頻率可以作為一個(gè)精確的參照,用于測量其他光信號的頻率。在光學(xué)頻率的測量方面,光頻梳能夠提供極高精度的頻率標(biāo)準(zhǔn),可以對待測光信號的頻率進(jìn)行精確測量。這使得光頻梳在光學(xué)計(jì)量、光學(xué)儀器校準(zhǔn)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。此外,由于其高度穩(wěn)定的特性,光頻梳還能用于時(shí)間基準(zhǔn)的標(biāo)定和同步。在不同頻率光學(xué)基準(zhǔn)的比較方面,光頻梳的出現(xiàn)為不同頻段之間的精確比較提供了新的手段。由于光頻梳能夠提供一系列連續(xù)且精確的光學(xué)頻率,這使得不同頻率的光學(xué)信號可以通過光頻梳進(jìn)行直接比較。這種比較方式不僅精度...
光頻梳的精確度和穩(wěn)定性使其成為光學(xué)計(jì)量和校準(zhǔn)領(lǐng)域的理想工具。在光學(xué)計(jì)量中,頻率與長度、時(shí)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(zhǔn)。光頻梳的頻率間隔穩(wěn)定性可達(dá) 10^-15 量級,遠(yuǎn)超傳統(tǒng)計(jì)量工具,能將計(jì)量誤差控制在納米甚至亞納米級。它可作為 “光學(xué)尺子” 校準(zhǔn)干涉儀、光譜儀等設(shè)備,確保工業(yè)制造中精密零件的尺寸精度;在時(shí)間計(jì)量領(lǐng)域,其能連接微波原子鐘與光學(xué)頻率標(biāo)準(zhǔn),為全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(如北斗、GPS)的時(shí)間同步提供支撐,讓定位精度提升至厘米級。此外,國際單位制中 “秒” 和 “米” 的定義更新,也依賴光頻梳實(shí)現(xiàn)更高精度的基準(zhǔn)復(fù)現(xiàn)。光學(xué)新突破:光頻梳技術(shù)助力科研突破...
光頻梳自 21 世紀(jì)初誕生以來迅速引起了極大關(guān)注。這源于其獨(dú)特且優(yōu)越的性能。在誕生之前,光學(xué)頻率測量面臨諸多難題,精度難以滿足日益增長的科研與技術(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)頻率測量開辟了全新路徑??蒲腥藛T可以借助光頻梳,深入研究原子、分子的精細(xì)能級結(jié)構(gòu),這對于理解物質(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)愛因斯坦相對論的實(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 。光頻梳的生成依賴于非...
在精密光譜學(xué)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(xué)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(shí),通過光頻梳技術(shù),可實(shí)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(hù)。在天文學(xué)中,利用光頻梳校準(zhǔn)天文望遠(yuǎn)鏡的光譜儀,能夠更準(zhǔn)確地測量天體的光譜紅移,為探索宇宙的演化和結(jié)構(gòu)提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)。在光學(xué)測距方面,光頻梳的應(yīng)用使得測量精度達(dá)到了前所未有的高度,無論是微小物體的尺寸測量,還是遠(yuǎn)距離的空間測距,都能輕松應(yīng)對,為航空航天、工業(yè)制造等眾多領(lǐng)域的發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)支撐。光頻梳作為一種高分辨率的光譜工具,為分子光譜的研究提供了強(qiáng)大的支持。飛...
光頻梳自 21 世紀(jì)初誕生以來迅速引起了極大關(guān)注。這源于其獨(dú)特且優(yōu)越的性能。在誕生之前,光學(xué)頻率測量面臨諸多難題,精度難以滿足日益增長的科研與技術(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)頻率測量開辟了全新路徑。科研人員可以借助光頻梳,深入研究原子、分子的精細(xì)能級結(jié)構(gòu),這對于理解物質(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)愛因斯坦相對論的實(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 。廣東朗研科技:光頻梳...
光頻梳的生成和應(yīng)用需要高精度的光學(xué)元件和先進(jìn)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(lán)寶石晶體需控制在 0.1℃以內(nèi)的溫度波動。光學(xué)諧振腔的鏡片需達(dá)到 99.99% 以上的反射率,以減少損耗并維持脈沖序列的相干性;相位鎖定裝置則需將頻率間隔誤差控制在赫茲級,依賴精密壓電陶瓷和微波相位探測器。應(yīng)用中,寬頻譜覆蓋需低損耗光纖和超連續(xù)譜發(fā)生技術(shù),而野外環(huán)境下的穩(wěn)定性則依賴抗振動光學(xué)平臺和溫度補(bǔ)償系統(tǒng)。這些元件和技術(shù)的精度每提升一個(gè)量級,光頻梳的測量能力就可能實(shí)現(xiàn)質(zhì)的飛躍。光頻梳的原理和發(fā)展歷程。太赫茲光頻梳特點(diǎn)將光頻梳比喻...
光頻梳的精確度和穩(wěn)定性使其成為光學(xué)計(jì)量和校準(zhǔn)領(lǐng)域的理想工具。在光學(xué)計(jì)量中,頻率與長度、時(shí)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(zhǔn)。光頻梳的頻率間隔穩(wěn)定性可達(dá) 10^-15 量級,遠(yuǎn)超傳統(tǒng)計(jì)量工具,能將計(jì)量誤差控制在納米甚至亞納米級。它可作為 “光學(xué)尺子” 校準(zhǔn)干涉儀、光譜儀等設(shè)備,確保工業(yè)制造中精密零件的尺寸精度;在時(shí)間計(jì)量領(lǐng)域,其能連接微波原子鐘與光學(xué)頻率標(biāo)準(zhǔn),為全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(如北斗、GPS)的時(shí)間同步提供支撐,讓定位精度提升至厘米級。此外,國際單位制中 “秒” 和 “米” 的定義更新,也依賴光頻梳實(shí)現(xiàn)更高精度的基準(zhǔn)復(fù)現(xiàn)。微腔光頻梳作為一種頻率的測量工具,...
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,...
光頻梳:一種高精度、高分辨率的光學(xué)工具。其高精度體現(xiàn)在頻率測量的誤差可低至 10^-18,相當(dāng)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(yuǎn)超傳統(tǒng)光學(xué)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、離子的量子態(tài),助力量子計(jì)算機(jī)的研發(fā);在精密制造中,結(jié)合光學(xué)干涉技術(shù)實(shí)現(xiàn)納米級定位,提升芯片制造的光刻精度;在醫(yī)學(xué)診斷中,通過分析血液中微量生物標(biāo)志物的光譜特征,實(shí)現(xiàn)疾病的早期篩查;在基礎(chǔ)科學(xué)研究中,為驗(yàn)證相對論、探測引力波等前沿課題提供了前所未有的測量手段,堪稱 “光學(xué)領(lǐng)域的精密天平”。光頻梳的起源可以追溯至鎖模激光器和窄線寬激光器兩個(gè)領(lǐng)...
光頻梳被發(fā)明起初,主要用于光學(xué)頻率的測量和不同頻率光學(xué)基準(zhǔn)的比較。在光學(xué)頻率測量方面,它憑借精確的梳齒頻率間隔,成為超高精度的頻率標(biāo)尺。傳統(tǒng)測量方法精度有限,難以滿足對微小頻率變化的檢測需求,光頻梳的出現(xiàn)徹底改變了這一局面??蒲腥藛T利用它能夠精i準(zhǔn)測量激光頻率的細(xì)微漂移,為激光技術(shù)的優(yōu)化提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)。在不同頻率光學(xué)基準(zhǔn)比較中,光頻梳發(fā)揮著橋梁作用。通過將不同光學(xué)基準(zhǔn)與光頻梳進(jìn)行比對,可準(zhǔn)確評估它們之間的差異,實(shí)現(xiàn)全球光學(xué)頻率基準(zhǔn)的統(tǒng)一和校準(zhǔn)。這對于構(gòu)建高精度的全球時(shí)間頻率網(wǎng)絡(luò)、保障通信系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行等具有不可替代的意義。隨著應(yīng)用探索的深入,光頻梳逐漸展現(xiàn)出在更多領(lǐng)域的應(yīng)用價(jià)值,開啟了光學(xué)技術(shù)應(yīng)...
在量子信息領(lǐng)域,光頻梳正逐漸展現(xiàn)出獨(dú)特優(yōu)勢。光子糾纏是量子信息處理的主要資源之一,而光頻梳可用于高效實(shí)現(xiàn)光子之間的糾纏。通過精心設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置,利用光頻梳產(chǎn)生的多波長、等間隔的光脈沖,在特定的非線性光學(xué)介質(zhì)中相互作用,能夠誘導(dǎo)光子之間產(chǎn)生糾纏態(tài)。同時(shí),在量子態(tài)制備方面,光頻梳也發(fā)揮著關(guān)鍵作用。它可以精確控制光子的頻率、相位等量子態(tài)參數(shù),為制備高純度、特定形式的量子態(tài)提供了有力手段。例如在量子通信中,制備高質(zhì)量的糾纏光子對并精確調(diào)控其量子態(tài),有助于實(shí)現(xiàn)長距離、高安全的量子密鑰分發(fā)。在量子計(jì)算中,光頻梳輔助制備的特定量子態(tài),是構(gòu)建量子比特、執(zhí)行量子算法的重要基礎(chǔ),推動著量子信息領(lǐng)域不斷向前發(fā)展 。...
光頻梳本質(zhì)上是一種特殊的激光器,其獨(dú)特之處在于能夠產(chǎn)生一系列具有精確延遲的脈沖。在其內(nèi)部,通過巧妙的設(shè)計(jì)與復(fù)雜的物理過程實(shí)現(xiàn)這一特性。以飛秒光頻梳為例,飛秒激光器中的鎖模機(jī)制發(fā)揮著關(guān)鍵作用。鎖模過程使得激光器輸出的脈沖在時(shí)間上高度有序,相鄰脈沖之間具有精確、穩(wěn)定的時(shí)間延遲。這種精確延遲源于激光器諧振腔內(nèi)的各種光學(xué)元件對光脈沖的精細(xì)調(diào)控,包括色散補(bǔ)償元件對脈沖展寬的控制,以及增益介質(zhì)對脈沖能量的補(bǔ)充與穩(wěn)定。這些精確延遲的脈沖在頻域表現(xiàn)為等間隔的分立光譜,即光頻梳的梳齒。在實(shí)際應(yīng)用中,如光學(xué)相干層析成像技術(shù)里,光頻梳產(chǎn)生的精確延遲脈沖可用于對生物組織內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行高分辨率成像,通過分析不同深度組織反...
光頻梳是一種特殊的激光器技術(shù),能夠產(chǎn)生一系列具有精確延遲脈沖的光波。這一技術(shù)的重點(diǎn)在于其產(chǎn)生的光脈沖序列擁有極高的頻率穩(wěn)定性和精確度。每一個(gè)脈沖都像是時(shí)間的一個(gè)標(biāo)記點(diǎn),這些標(biāo)記點(diǎn)之間的間隔非常精確且穩(wěn)定。這種激光器的特點(diǎn)在于其可以產(chǎn)生大量的光譜線,這些光譜線形成一個(gè)非常清晰的頻率陣列,就像一個(gè)梳子一樣。因此得名光頻梳。光頻梳技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中有著廣泛的應(yīng)用前景。例如在通信領(lǐng)域,光頻梳可以提供高精度的時(shí)間基準(zhǔn),以提高通信系統(tǒng)的傳輸速度和穩(wěn)定性。在計(jì)量學(xué)領(lǐng)域,光頻梳也可以作為高精度頻率測量和校準(zhǔn)的工具。此外,在光學(xué)研究、光譜分析和光學(xué)頻率合成等方面,光頻梳也有著重要的應(yīng)用價(jià)值。光頻梳是怎么測頻率的?...
光頻梳除了用于精密光學(xué)計(jì)量,其應(yīng)用還遠(yuǎn)不止于此。作為一種高保真的光學(xué)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(xué)通信和光譜分析中具有重要的應(yīng)用價(jià)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(xué)信號的高質(zhì)量傳輸。此外,光頻梳還可以作為精確定時(shí)超短脈沖的來源。在現(xiàn)代光學(xué)中,超短脈沖的應(yīng)用非常廣,例如在激光加工、光學(xué)成像和光學(xué)時(shí)鐘等領(lǐng)域。光頻梳可以產(chǎn)生一系列精確的延遲脈沖,這些脈沖可以用于產(chǎn)生超短脈沖,從而實(shí)現(xiàn)高精度的定時(shí)和觸發(fā)。這種技術(shù)對于需要精確控制時(shí)間的應(yīng)用場景非常重要,例如在量子計(jì)算、高速通信和生物醫(yī)學(xué)成像等領(lǐng)域。光的精i準(zhǔn)測量師:光頻...