光频梳原理

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。
光频梳被发明起初，主要用于光学频率的测量和不同频率光学基准的比较。光频梳原理

将光频梳比喻为光的频率舞者，恰如其分地展现了它在光学测量中的灵动与关键作用。光频梳技术的主要在于产生等间隔的频率梳状光谱。在光学测量中，它通过与待测光相互作用，精确比对频率差异，从而揭示出光的各种特性。比如在光纤通信中，利用光频梳可以准确测量光信号在光纤中的传输特性，包括损耗、色散等参数，帮助优化通信线路，提升通信质量。光频梳就像一位精i准的舞者，在频率的舞台上翩翩起舞，将光学测量的奥秘一一呈现，让我们对光的理解和掌控达到新的高度。皮秒激光光频梳分类未来，光频梳的发展方向主要包括两个方面。

光频梳技术宛如一位神秘的舞者，在科研测量的舞台上，不断揭示新的奥秘。在量子光学研究中，光频梳能够精确控制和测量光子的频率和相位，为量子信息处理、量子通信等领域提供了关键技术支持。在激光雷达领域，光频梳可实现高精度的距离测量和目标识别，提升激光雷达在自动驾驶、环境监测等方面的性能。通过对光频梳的深入研究和应用，科学家们能够突破传统测量的限制，发现新的物理现象，解决一系列复杂的科研问题，为科研测量带来全新的视角和方法。

光频梳的命名源于其独特外观。从频域视角看，它呈现为一系列等间隔的分立光谱，恰似日常生活中的梳子齿。这些梳齿般的光谱，间隔由锁模激光重复频率决定，位置由载波包络相位等因素固定。形成过程涉及复杂物理机制，如基于锁模激光器，通过锁定激光器内所有振荡纵模相位，产生周期性超短脉冲，经傅里叶变换得到光频梳光谱。这种特殊光谱结构，为其在光学测量、光谱分析、频率标准等众多领域应用奠定基础，形象的名字也让人们更易理解和记住这一重要光学技术 。光频梳是一种被广阔应用于光谱分析领域的新型仪器。

光频梳的生成和应用需要高精度的光学元件和先进的激光技术作为支撑。生成光频梳主要是锁模激光器，需产生飞秒级超短脉冲，这要求激光介质具备极高的增益效率和稳定性，如掺钛蓝宝石晶体需控制在 0.1℃以内的温度波动。光学谐振腔的镜片需达到 99.99% 以上的反射率，以减少损耗并维持脉冲序列的相干性；相位锁定装置则需将频率间隔误差控制在赫兹级，依赖精密压电陶瓷和微波相位探测器。应用中，宽频谱覆盖需低损耗光纤和超连续谱发生技术，而野外环境下的稳定性则依赖抗振动光学平台和温度补偿系统。这些元件和技术的精度每提升一个量级，光频梳的测量能力就可能实现质的飞跃。光学频率梳（Optical frequency comb）是一种特殊的激光光源。皮秒激光光频梳分类

广东朗研科技：光频梳的应用领域。光频梳原理

从频域视角来看，光频梳呈现出独特的等间隔分立光谱结构。当对其进行光谱分析时，可清晰观察到一系列离散的频率峰，这些频率峰均匀分布在频域中，彼此间隔相等，恰似一把梳子的齿均匀排列。这种特殊结构源于其产生原理，无论是光调制还是飞秒脉冲产生过程，都能促使激光光谱在频域按特定规律分裂与分布。这一特性赋予光频梳诸多实用价值，它为复杂的光学频率测量提供了清晰的标尺。在对未知光谱进行分析时，通过与光频梳的频率峰对比，能够快速、准确地确定未知光谱的频率位置与特性，极大简化了光学频率相关的研究与应用工作 。光频梳原理