光頻梳的命名源于其獨(dú)特外觀。從頻域視角看，它呈現(xiàn)為一系列等間隔的分立光譜，恰似日常生活中的梳子齒。這些梳齒般的光譜，間隔由鎖模激光重復(fù)頻率決定，位置由載波包絡(luò)相位等因素固定。形成過(guò)程涉及復(fù)雜物理機(jī)制，如基于鎖模激光器，通過(guò)鎖定激光器內(nèi)所有振蕩縱模相位，產(chǎn)生周期性超短脈沖，經(jīng)傅里葉變換得到光頻梳光譜。這種特殊光譜結(jié)構(gòu)，為其在光學(xué)測(cè)量、光譜分析、頻率標(biāo)準(zhǔn)等眾多領(lǐng)域應(yīng)用奠定基礎(chǔ)，形象的名字也讓人們更易理解和記住這一重要光學(xué)技術(shù) 。光頻梳技術(shù)：打造未來(lái)光學(xué)測(cè)量新標(biāo)i桿。鈦寶石光頻梳通信

光纖光頻梳是利用鎖模激光技術(shù)產(chǎn)生超短光脈沖，這些光脈沖在時(shí)域上表現(xiàn)為一系列等間隔的脈沖序列，而在頻域上則呈現(xiàn)為一系列等頻間隔的單色譜線，形狀類似于一把梳子。這種特性使得光纖光頻梳在光學(xué)測(cè)量和通信領(lǐng)域具有極高的精度和穩(wěn)定性。主要應(yīng)用：光學(xué)頻率測(cè)距和測(cè)速：光纖光頻梳的高精度頻率測(cè)量能力使其成為光學(xué)測(cè)距和測(cè)速領(lǐng)域的理想工具。在激光雷達(dá)、地球測(cè)量和光學(xué)測(cè)量等領(lǐng)域，光纖光頻梳能夠提供精確的距離和速度信息。光纖通信系統(tǒng)：光纖光頻梳為光纖通信系統(tǒng)提供了高精度的頻率標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)穩(wěn)定的光頻率鎖定激光器，光纖光頻梳可以實(shí)現(xiàn)高精度的頻率合成，從而提高通信系統(tǒng)的穩(wěn)定性和精確度。此外，光纖光頻梳還可以用于光纖通信系統(tǒng)的頻率校準(zhǔn)和調(diào)制，進(jìn)一步提高系統(tǒng)的性能。干涉檢測(cè)：光纖光頻梳的不同頻率成分可以與參考頻率進(jìn)行干涉，通過(guò)調(diào)整參考頻率，可以對(duì)光纖光頻梳的頻率進(jìn)行校準(zhǔn)。這種特性使得光纖光頻梳在干涉檢測(cè)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。分子光譜學(xué)：光纖光頻梳能夠提供高分辨率的頻譜測(cè)量能力，對(duì)于分子結(jié)構(gòu)和動(dòng)力學(xué)的研究具有重要意義。在分子光譜學(xué)領(lǐng)域，光纖光頻梳被廣泛應(yīng)用于高分辨紅外光譜、原子力顯微鏡分辨光譜等研究方向飛秒激光光頻梳模擬通過(guò)光頻梳技術(shù)，科學(xué)家們能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)光波頻率的精i確控制和測(cè)量，為光學(xué)研究打開(kāi)了新的大門(mén)。

光頻梳高度的穩(wěn)定性和可重復(fù)性是其主要優(yōu)勢(shì)。穩(wěn)定性方面，無(wú)論是基于鎖模激光器，還是微諧振腔系統(tǒng)產(chǎn)生的光頻梳，都通過(guò)復(fù)雜技術(shù)手段，將頻率波動(dòng)控制在極小范圍。如在基于摻鉺光纖系統(tǒng)的光學(xué)頻率梳中，通過(guò)精密的反饋控制，能保證梳齒頻率長(zhǎng)期穩(wěn)定。可重復(fù)性則體現(xiàn)在，在相同實(shí)驗(yàn)條件下，光頻梳能多次產(chǎn)生幾乎完全一致的頻率梳狀光譜。這種特性讓光頻梳在精密測(cè)量中可靠性極高，例如在高精度光譜測(cè)量中，多次測(cè)量結(jié)果高度一致，科研人員能基于此準(zhǔn)確分析物質(zhì)特性，為科學(xué)研究、工業(yè)生產(chǎn)中的高精度檢測(cè)等提供堅(jiān)實(shí)保障 。

中紅外光頻梳是一種寬譜的相干光源，由一系列等頻率間隔的離散譜線組成，具有超高的時(shí)頻精度。近年來(lái)，研究人員通過(guò)新型激光增益介質(zhì)、非線性頻率轉(zhuǎn)換和微諧振腔等技術(shù)將頻率梳擴(kuò)展到中紅外光譜區(qū)域（2~20μm），從而進(jìn)一步擴(kuò)大了光頻梳的應(yīng)用范圍。中紅外光頻率梳技術(shù)的發(fā)展為分子物質(zhì)結(jié)構(gòu)和動(dòng)力學(xué)的光譜分析提供了強(qiáng)大的工具。它顯著提高了“分子指紋”的測(cè)試精度、靈敏度和光譜帶寬，使得在大動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)精確研究分子樣品的組成變化成為可能。這種技術(shù)有望推動(dòng)分子科學(xué)相關(guān)的各個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展。除此之外，中紅外光頻梳還在其他領(lǐng)域展現(xiàn)了巨大的潛力。例如，在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，中紅外光頻梳可用于光學(xué)相干斷層掃描（OCT）等成像技術(shù)，實(shí)現(xiàn)更高的成像精度。在環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，中紅外光頻梳可用于檢測(cè)主要溫室氣體等，為環(huán)境保護(hù)提供有力支持。光頻梳提供了極高的頻率穩(wěn)定性和分辨率，使得激光雷達(dá)能夠?qū)崿F(xiàn)非常精確的距離測(cè)量。

在光學(xué)頻率測(cè)量范疇，光頻梳的地位舉足輕重。以往，光學(xué)頻率測(cè)量面臨諸多難題，如頻率基準(zhǔn)不穩(wěn)定、測(cè)量過(guò)程復(fù)雜且精度欠佳。光頻梳的出現(xiàn)徹底改變了這一局面，它提供了一系列精確且穩(wěn)定的頻率參考點(diǎn)。其梳齒頻率間隔高度穩(wěn)定，如同構(gòu)建了一座精確的頻率 “階梯”。科學(xué)家借助光頻梳，能夠?qū)⒐鈱W(xué)頻率與微波頻率緊密關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)從微波頻段到光頻段的高精度頻率傳遞與測(cè)量。在光鐘系統(tǒng)中，光頻梳作為關(guān)鍵部件，對(duì)原子躍遷頻率進(jìn)行鎖定與測(cè)量，極大降低了光鐘的頻率不確定性，使原子鐘精度獲得數(shù)量級(jí)的提升，為全球衛(wèi)星導(dǎo)航、通信等依賴高精度時(shí)間頻率的系統(tǒng)筑牢基礎(chǔ)。光頻梳的精i確度和穩(wěn)定性使其成為光學(xué)計(jì)量和校準(zhǔn)領(lǐng)域的理想工具。飛秒激光光頻梳

光頻梳作為一項(xiàng)革i命性的科學(xué)技術(shù)，正在引i領(lǐng)光學(xué)科技的發(fā)展。鈦寶石光頻梳通信

未來(lái)，隨著光頻梳技術(shù)的發(fā)展，雙光梳將成為一種便捷的光學(xué)測(cè)量工具。雙光梳技術(shù)結(jié)合了兩把光頻梳，通過(guò)巧妙利用它們之間的相互作用，能實(shí)現(xiàn)更高效、更精確的測(cè)量。在光譜測(cè)量方面，雙光梳可大幅提高測(cè)量速度，在極短時(shí)間內(nèi)獲取高分辨率光譜，這對(duì)于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)快速變化的物理、化學(xué)過(guò)程意義重大。在距離測(cè)量領(lǐng)域，雙光梳利用干涉原理，能夠?qū)崿F(xiàn)超長(zhǎng)距離的高精度測(cè)量，為大尺度工程建設(shè)、衛(wèi)星定位等提供可靠支持。同時(shí)，其在生物分子檢測(cè)中也極具潛力，可精確識(shí)別生物分子的種類和濃度，助力疾病早期診斷。隨著相關(guān)技術(shù)不斷優(yōu)化，雙光梳有望集成化、小型化，如同常見(jiàn)的光學(xué)儀器一般，走進(jìn)更多實(shí)驗(yàn)室和應(yīng)用場(chǎng)景，為科研和產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來(lái)更多便利 。鈦寶石光頻梳通信