飞秒光频梳应用领域

经过 20 多年的发展，光频梳已经从计量实验室走向了更广阔的世界。起初，光频梳主要在计量领域发挥关键作用，用于重新定义时间频率基准，极大提高了时间测量的精度，让全球计时体系更加精i准统一。随着技术的不断成熟与创新，其应用范围逐渐拓展到天文观测。天文学家利用光频梳校准光谱仪，精确测量恒星的光谱，从而更准确地研究恒星的化学成分、运动状态以及宇宙的演化奥秘。在生物医学领域，光频梳技术助力高分辨率成像，能够清晰呈现生物组织的微观结构，为疾病诊断和提供更精确的依据。此外，在环境监测、精密制造等行业，光频梳也崭露头角，成为推动各领域技术革新的重要力量 。光频梳：解锁光学测量新境界，探索未知世界。飞秒光频梳应用领域

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。飞秒脉冲光频梳光源光的频率舞者：光频梳技术领引光学测量新潮流。

光频梳本质上是一种特殊的激光器，其独特之处在于能够产生一系列具有精确延迟的脉冲。在其内部，通过巧妙的设计与复杂的物理过程实现这一特性。以飞秒光频梳为例，飞秒激光器中的锁模机制发挥着关键作用。锁模过程使得激光器输出的脉冲在时间上高度有序，相邻脉冲之间具有精确、稳定的时间延迟。这种精确延迟源于激光器谐振腔内的各种光学元件对光脉冲的精细调控，包括色散补偿元件对脉冲展宽的控制，以及增益介质对脉冲能量的补充与稳定。这些精确延迟的脉冲在频域表现为等间隔的分立光谱，即光频梳的梳齿。在实际应用中，如光学相干层析成像技术里，光频梳产生的精确延迟脉冲可用于对生物组织内部结构进行高分辨率成像，通过分析不同深度组织反射光脉冲的延迟时间，获取组织的详细信息 。

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。光频梳技术：解锁光学测量新篇章，领引科研创新。

光频梳技术是光钟发展的关键支撑。光钟作为下一代高精度时间频率基准，对时间测量精度要求极高。光频梳能将微波频标与光频直接连接，实现从兆赫兹到太赫兹的直接频率传递。在光钟系统中，光频梳可作为高精度频率参考，对原子跃迁频率进行精确锁定和测量。通过精确控制光频梳的重复频率和载波包络相位，极大降低光钟的频率不确定性，使原子钟精度得到数量级提升。这一提升意义重大，在全球卫星导航系统中，时间基准可提高定位精度；在基础物理研究中，有助于验证更精确的物理理论，推动科学技术向更高精尖方向发展 。精i准之光：光频梳技术领引测量领域新风尚。异步采样光频梳参数

光的频率舞者：光频梳技术揭秘科研测量新奥秘。飞秒光频梳应用领域

光频梳：解锁光学测量新境界，探索未知世界。光学测量曾受限于分辨率与稳定性，如同隔着毛玻璃观察微观世界，而光频梳的出现如擦拭玻璃的布，让模糊的细节变得清晰。它将测量精度推向 10^-18 量级，解锁了原子尺度的动态观测 —— 能追踪电子在原子间的迁移轨迹，揭示化学反应的瞬时机制。在宇宙探索中，它让望远镜 “看清” 百亿光年外星系的元素组成，为寻找外星生命线索提供数据；在深海探测里，其穿透水体的频谱可识别深海热液口的微生物群落。更重要的是，它打破了光学与微波领域的壁垒，使跨波段测量成为可能，为量子计算、引力波研究等未知领域搭建桥梁，让人类对世界的认知边界不断外拓。飞秒光频梳应用领域