在光学频率测量范畴,光频梳的地位举足轻重。以往,光学频率测量面临诸多难题,如频率基准不稳定、测量过程复杂且精度欠佳。光频梳的出现彻底改变了这一局面,它提供了一系列精确且稳定的频率参考点。其梳齿频率间隔高度稳定,如同构建了一座精确的频率 “阶梯”。科学家借助光频梳,能够将光学频率与微波频率紧密关联,实现从微波频段到光频段的高精度频率传递与测量。在光钟系统中,光频梳作为关键部件,对原子跃迁频率进行锁定与测量,极大降低了光钟的频率不确定性,使原子钟精度获得数量级的提升,为全球卫星导航、通信等依赖高精度时间频率的系统筑牢基础。光频梳是一种被广阔应用于光谱分析领域的新型仪器。广东中红外光频梳
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 。太赫兹光频梳品牌光频梳的生成涉及到非线性光学中的许多重要概念,如相位匹配、色散补偿和模式锁定等。
探索光的频率之美:光频梳技术展现科研新魅力。光的频率本是难以捕捉的微观节律,而光频梳以 “梳齿” 般的有序频谱,将其转化为可观测、可计量的美学形态。从频谱上看,等间隔排列的频率点如琴键般整齐,覆盖紫外到红外的广阔波段,仿佛自然谱写的光谱乐章;时间域里,飞秒脉冲的周期性舞动,似光的心跳般准确。这种美不仅在于形态,更在于其连接微观与宏观的能力 —— 它让原子跃迁的微弱频移变得清晰,使遥远星系的光谱红移可精确测量。在实验室中,科研人员通过光频梳 “聆听” 分子振动的频率,观察量子态的瞬时变化,这种对光频率的掌控,既展现了物理规律的和谐,也为暗物质探测、量子纠缠研究等前沿领域注入新活力,让科研充满发现的诗意。
在神秘的量子信息领域,光频梳扮演着关键角色。光子纠缠是量子信息处理的资源,光频梳可产生具有特定频率和相位关系的光子对,为实现光子纠缠创造条件。通过精确调控光频梳参数,科研人员能使不同光子间建立起奇妙的量子关联,形成纠缠态。在量子态制备方面,光频梳同样发挥重要作用,其稳定且精确的频率特性,可作为频率参考,帮助制备特定量子态,如量子比特。这些量子态是构建量子计算机、实现量子通信的基石,光频梳为量子信息领域发展注入强大动力,助力科学家不断突破,向实现实用化量子技术目标迈进 。光频梳自21世纪初诞生以来迅速引起了极大关注。
光频梳的精确度和稳定性使其成为光学计量和校准领域的理想工具。在光学计量中,频率与长度、时间等物理量存在紧密关联,例如光速恒定的特性让频率测量可直接转化为长度校准。光频梳的频率间隔稳定性可达 10^-15 量级,远超传统计量工具,能将计量误差控制在纳米甚至亚纳米级。它可作为 “光学尺子” 校准干涉仪、光谱仪等设备,确保工业制造中精密零件的尺寸精度;在时间计量领域,其能连接微波原子钟与光学频率标准,为全球卫星导航系统(如北斗、GPS)的时间同步提供支撑,让定位精度提升至厘米级。此外,国际单位制中 “秒” 和 “米” 的定义更新,也依赖光频梳实现更高精度的基准复现。
光的频率舞者:光频梳技术领引光学测量新潮流。太赫兹光频梳品牌
未来,随着光频梳技术的发展,双光梳将成为一种便捷的光学测量工具。广东中红外光频梳
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 。广东中红外光频梳