光纖超快光頻梳脈沖寬度

來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2025-08-10

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(cè)量的誤差可低至 10^-18,相當(dāng)于 138 億年(宇宙年齡)偏差 1 秒;高分辨率則能區(qū)分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(jí)定位,提升芯片制造的光刻精度;在醫(yī)學(xué)診斷中,通過(guò)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(duì)論、探測(cè)引力波等前沿課題提供了前所未有的測(cè)量手段,堪稱(chēng) “光學(xué)領(lǐng)域的精密天平”。光頻梳的梳齒間隔可以通過(guò)改變激光脈沖的參數(shù)來(lái)進(jìn)行調(diào)控,這使得它能夠滿(mǎn)足不同研究需求。光纖超快光頻梳脈沖寬度

光纖超快光頻梳脈沖寬度,光頻梳

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) 。紫外光頻梳研發(fā)飛秒激光光學(xué)頻率梳,簡(jiǎn)稱(chēng)飛秒光梳,是一種脈沖間隔在飛秒級(jí)別的脈沖光。

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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(guò)對(duì)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(cè)、分子光譜校正,挖掘物質(zhì)深層次結(jié)構(gòu)與性質(zhì)??蒲腥藛T基于雙光梳系統(tǒng),取得諸多光譜學(xué)研究突破。它還在測(cè)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(cè)量等提供有力支撐,推動(dòng)多學(xué)科科研創(chuàng)新發(fā)展 。

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(jí)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?xún)?nèi)的溫度波動(dòng)。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(jí),依賴(lài)精密壓電陶瓷和微波相位探測(cè)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(lài)抗振動(dòng)光學(xué)平臺(tái)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(jí),光頻梳的測(cè)量能力就可能實(shí)現(xiàn)質(zhì)的飛躍。光頻梳:開(kāi)啟精i準(zhǔn)測(cè)量新篇章,點(diǎn)亮科研新未來(lái)。

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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(mǎn)足現(xiàn)代科技對(duì)高精度頻率測(cè)量的迫切需求 。探索光的頻率世界:光頻梳技術(shù)領(lǐng)引科研新風(fēng)尚。東莞光頻梳論壇

光頻梳:解鎖光學(xué)測(cè)量新境界,探索未知世界。光纖超快光頻梳脈沖寬度

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(cè)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。光纖超快光頻梳脈沖寬度

標(biāo)簽: 光頻梳 激光器 種子源