光頻梳為光學(xué)測(cè)量翻開嶄新篇章,開辟出諸多科研新領(lǐng)域?;谖⒅C振腔和半導(dǎo)體激光器技術(shù)等實(shí)現(xiàn)的小型化,、芯片級(jí)光學(xué)頻率梳,雖面臨挑戰(zhàn),,但前景廣闊。在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,,利用光頻梳的高分辨率光譜特性,,可對(duì)生物分子進(jìn)行無損檢測(cè),,助力疾病早期診斷;在環(huán)境監(jiān)測(cè)方面,,能夠精確分析大氣成分,,監(jiān)測(cè)污染物。在量子光學(xué)領(lǐng)域,,為量子態(tài)操控提供新手段,。它突破傳統(tǒng)光學(xué)測(cè)量限制,吸引眾多科研人員投身相關(guān)研究,,不斷拓展其應(yīng)用邊界,,挖掘更多潛在價(jià)值,推動(dòng)光學(xué)測(cè)量與多學(xué)科深度融合 ,。利用光頻梳可以解決傳統(tǒng)激光跟蹤儀速度慢,、需要分時(shí)跟蹤不同的目標(biāo)等問題。皮秒激光光頻梳技術(shù)
飛秒激光光學(xué)頻率梳,,簡(jiǎn)稱飛秒光梳或光梳,,是一種脈沖間隔在飛秒級(jí)別的脈沖光。這種光在時(shí)域上表現(xiàn)為一系列時(shí)間寬度在飛秒級(jí)別的超短脈沖,,而在頻域上則表現(xiàn)為一系列等頻間隔,、位置固定、且具有極寬光譜范圍的單色譜線,。這種光譜的形狀就像一把“梳狀尺”,,因此被稱作“飛秒光梳”。飛秒光梳由鎖模激光器產(chǎn)生,,它的工作原理使其在頻域內(nèi)找到了一把標(biāo)尺,,使光學(xué)頻率與微波頻率相關(guān)聯(lián)。這使得飛秒光梳既是光頻計(jì)量的強(qiáng)力工具,,又是質(zhì)優(yōu)的飛秒脈沖激光光源,。因此,它在精密激光光譜學(xué),、光鐘,、時(shí)頻傳遞、很低噪聲微波產(chǎn)生及相干測(cè)量等領(lǐng)域都具有普遍而重要的應(yīng)用,。激光光頻梳參數(shù)光頻梳可以通過光調(diào)制產(chǎn)生也可以通過飛秒脈沖產(chǎn)生,。
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。
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 。光頻梳:開啟光學(xué)測(cè)量新篇章,,探索科研新領(lǐng)域,。
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,研究人員通過新型激光增益介質(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,。光頻梳在精密測(cè)量中起到了重要的作用,。東莞中紅外光頻梳價(jià)格
近年來,基于光纖激光器的光頻梳成為主流,。皮秒激光光頻梳技術(shù)
在量子信息領(lǐng)域,,光頻梳正逐漸展現(xiàn)出獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。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(zhǎng),、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(duì)并精確調(diào)控其量子態(tài),,有助于實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)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(dòng)著量子信息領(lǐng)域不斷向前發(fā)展 ,。皮秒激光光頻梳技術(shù)