激光光频梳应用

中红外光频梳是一种宽谱的相干光源，由一系列等频率间隔的离散谱线组成，具有超高的时频精度。近年来，研究人员通过新型激光增益介质、非线性频率转换和微谐振腔等技术将频率梳扩展到中红外光谱区域（2~20μm），从而进一步扩大了光频梳的应用范围。中红外光频率梳技术的发展为分子物质结构和动力学的光谱分析提供了强大的工具。它显著提高了“分子指纹”的测试精度、灵敏度和光谱带宽，使得在大动态范围内精确研究分子样品的组成变化成为可能。这种技术有望推动分子科学相关的各个领域的发展。除此之外，中红外光频梳还在其他领域展现了巨大的潜力。例如，在医学领域，中红外光频梳可用于光学相干断层扫描（OCT）等成像技术，实现更高的成像精度。在环境监测领域，中红外光频梳可用于检测主要温室气体等，为环境保护提供有力支持。光频梳自诞生以来已经经历了20余年的发展历程，许多关键技术也逐渐成熟，在各个领域中展现出独特的优势。激光光频梳应用

光学频率梳（Optical frequency comb）是一种特殊的激光光源。与普通激光的单频或窄带频谱不同，它的频谱由一系列等间隔的离散频率点组成，形似梳子，故得名 “频梳”；在时间域上，它表现为重复周期稳定的超短脉冲序列，脉冲宽度可低至飞秒级（1 飞秒 = 10^-15 秒）。这种特殊性源于锁模技术 —— 通过在激光谐振腔内引入调制，迫使不同频率的激光模式形成固定相位关系，从而输出相干的脉冲序列。其特性包括宽频谱覆盖（可从紫外延伸至中红外）、频率间隔恒定（由脉冲重复频率决定）、全频谱相干性，这使其成为连接微波频率（电子学）与光学频率（光子学）的 “桥梁”，为跨波段精密测量奠定基础，也是量子信息、光通信等领域的关键光源。激光光频梳应用探索光的频率之美：光频梳技术展现科研新魅力。

在光学测量的漫漫征途中，光频梳宛如一把闪耀的新钥匙。以往，测量连续激光器频率需借助复杂方法，犹如在迷宫中徘徊。光频梳出现后，一切变得简单高效。它能作为光学尺，连接、标定不同波长连续激光器，还能锁定射频参考基准时钟，标定激光频率。在天文学领域，可用于测量天体光谱，帮助科学家分析天体成分与运动状态；在微观世界，助力研究分子光谱，解析分子结构。它让我们突破传统测量局限，踏入更广阔未知领域，不断拓展人类对世界认知的边界 。

光频梳技术宛如一把 “光尺”，为光学测量领域带来了的变革。在传统光学测量中，精度常受限于光源的稳定性与测量方法的局限。而光频梳凭借其独特的等间隔分立光谱特性，极大提升了测量精度。例如在精密光谱分析里，它能分辨极细微的频率差异，助力科学家深入探究原子、分子的精细结构。在激光测距方面，光频梳可实现亚毫米级甚至更高精度的测量，为航天、测绘等对精度要求严苛的领域提供有力支撑。随着研究不断深入，光频梳在光学测量的多个分支持续拓展边界，带领该领域迈向更高精度、更宽应用范围的新高度。光频梳直接将微波和光学频率连接的特点，使得复杂的频率链技术被迅速取代。

光纤光频梳是利用锁模激光技术产生超短光脉冲，这些光脉冲在时域上表现为一系列等间隔的脉冲序列，而在频域上则呈现为一系列等频间隔的单色谱线，形状类似于一把梳子。这种特性使得光纤光频梳在光学测量和通信领域具有极高的精度和稳定性。主要应用：光学频率测距和测速：光纤光频梳的高精度频率测量能力使其成为光学测距和测速领域的理想工具。在激光雷达、地球测量和光学测量等领域，光纤光频梳能够提供精确的距离和速度信息。光纤通信系统：光纤光频梳为光纤通信系统提供了高精度的频率标准。通过稳定的光频率锁定激光器，光纤光频梳可以实现高精度的频率合成，从而提高通信系统的稳定性和精确度。此外，光纤光频梳还可以用于光纤通信系统的频率校准和调制，进一步提高系统的性能。干涉检测：光纤光频梳的不同频率成分可以与参考频率进行干涉，通过调整参考频率，可以对光纤光频梳的频率进行校准。这种特性使得光纤光频梳在干涉检测领域具有广泛的应用前景。分子光谱学：光纤光频梳能够提供高分辨率的频谱测量能力，对于分子结构和动力学的研究具有重要意义。在分子光谱学领域，光纤光频梳被广泛应用于高分辨红外光谱、原子力显微镜分辨光谱等研究方向光频梳在光谱学研究中也发挥着重要作用。激光光频梳应用

光频梳技术：精i准测量领域的明日之星。激光光频梳应用

光的频率舞者：光频梳技术揭秘光学测量的奥秘。光学测量的奥秘在于如何捕捉光与物质的相互作用，而光频梳以 “舞者” 的灵动揭开了这层面纱。它的频率梳齿如同精密的标尺，能丈量物质能级跃迁的微小频移 —— 这正是分子识别、原子钟校准的关键。传统测量难以解决的 “频率模糊” 问题，在其有序频谱面前迎刃而解：通过锁定梳齿与待测频率的对应关系，可直接读取物质的光学 “指纹”。例如，它揭秘了大气中温室气体分子吸收特定频率光的规律，让痕量检测成为可能；在量子测量中，其脉冲序列的同步性，揭开了量子态叠加与坍缩的瞬时过程。这种对光学测量底层逻辑的破译，不仅让技术更易用，更让人类理解了 “光如何传递物质信息” 的深层奥秘。激光光频梳应用