飛秒激光光學(xué)頻率梳，簡稱飛秒光梳或光梳，是一種脈沖間隔在飛秒級別的脈沖光。這種光在時域上表現(xiàn)為一系列時間寬度在飛秒級別的超短脈沖，而在頻域上則表現(xiàn)為一系列等頻間隔、位置固定、且具有極寬光譜范圍的單色譜線。這種光譜的形狀就像一把“梳狀尺”，因此被稱作“飛秒光梳”。飛秒光梳由鎖模激光器產(chǎn)生，它的工作原理使其在頻域內(nèi)找到了一把標(biāo)尺，使光學(xué)頻率與微波頻率相關(guān)聯(lián)。這使得飛秒光梳既是光頻計量的強(qiáng)力工具，又是質(zhì)優(yōu)的飛秒脈沖激光光源。因此，它在精密激光光譜學(xué)、光鐘、時頻傳遞、很低噪聲微波產(chǎn)生及相干測量等領(lǐng)域都具有普遍而重要的應(yīng)用。自20世紀(jì)末以來，光學(xué)頻率梳技術(shù)的發(fā)展和其廣闊應(yīng)用已經(jīng)徹底改變了物理學(xué)的許多領(lǐng)域。廣東太赫茲光頻梳原理

光的頻率舞者：光頻梳技術(shù)揭秘光學(xué)測量的奧秘。光學(xué)測量的奧秘在于如何捕捉光與物質(zhì)的相互作用，而光頻梳以 “舞者” 的靈動揭開了這層面紗。它的頻率梳齒如同精密的標(biāo)尺，能丈量物質(zhì)能級躍遷的微小頻移 —— 這正是分子識別、原子鐘校準(zhǔn)的關(guān)鍵。傳統(tǒng)測量難以解決的 “頻率模糊” 問題，在其有序頻譜面前迎刃而解：通過鎖定梳齒與待測頻率的對應(yīng)關(guān)系，可直接讀取物質(zhì)的光學(xué) “指紋”。例如，它揭秘了大氣中溫室氣體分子吸收特定頻率光的規(guī)律，讓痕量檢測成為可能；在量子測量中，其脈沖序列的同步性，揭開了量子態(tài)疊加與坍縮的瞬時過程。這種對光學(xué)測量底層邏輯的破譯，不僅讓技術(shù)更易用，更讓人類理解了 “光如何傳遞物質(zhì)信息” 的深層奧秘。太赫茲光頻梳維護(hù)光頻梳技術(shù)：點亮光學(xué)測量新篇章，開啟科研新紀(jì)元。

光頻梳為光學(xué)測量翻開嶄新篇章，開辟出諸多科研新領(lǐng)域。基于微諧振腔和半導(dǎo)體激光器技術(shù)等實現(xiàn)的小型化、芯片級光學(xué)頻率梳，雖面臨挑戰(zhàn)，但前景廣闊。在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，利用光頻梳的高分辨率光譜特性，可對生物分子進(jìn)行無損檢測，助力疾病早期診斷；在環(huán)境監(jiān)測方面，能夠精確分析大氣成分，監(jiān)測污染物。在量子光學(xué)領(lǐng)域，為量子態(tài)操控提供新手段。它突破傳統(tǒng)光學(xué)測量限制，吸引眾多科研人員投身相關(guān)研究，不斷拓展其應(yīng)用邊界，挖掘更多潛在價值，推動光學(xué)測量與多學(xué)科深度融合 。

光頻梳的命名源于其獨特外觀。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。形成過程涉及復(fù)雜物理機(jī)制，如基于鎖模激光器，通過鎖定激光器內(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) 。光頻梳的產(chǎn)生主要有哪幾種方式？

光頻梳自 21 世紀(jì)初誕生以來迅速引起了極大關(guān)注。這源于其獨特且優(yōu)越的性能。在誕生之前，光學(xué)頻率測量面臨諸多難題，精度難以滿足日益增長的科研與技術(shù)需求。光頻梳的出現(xiàn)猶如一道曙光，它憑借穩(wěn)定且精確的頻率梳狀結(jié)構(gòu)，為光學(xué)頻率測量開辟了全新路徑。科研人員可以借助光頻梳，深入研究原子、分子的精細(xì)能級結(jié)構(gòu)，這對于理解物質(zhì)的基本性質(zhì)至關(guān)重要。在物理學(xué)前沿研究中，如檢驗愛因斯坦相對論的實驗里，光頻梳提供了高精度的頻率參考，為驗證理論的正確性發(fā)揮關(guān)鍵作用。因其巨大的科學(xué)價值和應(yīng)用潛力，吸引了全球眾多科研團(tuán)隊投身相關(guān)研究，推動光頻梳技術(shù)不斷向前發(fā)展，在短短時間內(nèi)取得了一系列令人矚目的成果 。光頻梳是一種激光源,其光譜由一系列非常精確定義的均勻間隔的頻率組成。東莞紅外光頻梳種類

廣東朗研科技：光頻梳的工作原理。廣東太赫茲光頻梳原理

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，具有超高的時頻精度。近年來，研究人員通過新型激光增益介質(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”的測試精度、靈敏度和光譜帶寬，使得在大動態(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)有望推動分子科學(xué)相關(guān)的各個領(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)，實現(xiàn)更高的成像精度。在環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域，中紅外光頻梳可用于檢測主要溫室氣體等，為環(huán)境保護(hù)提供有力支持。廣東太赫茲光頻梳原理