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帶你了解關(guān)于光學(xué)頻率梳的原理介紹

 更新時間:2021-12-17 點擊量:4016
  光學(xué)頻率梳是繼超短脈沖激光問世之后激光技術(shù)領(lǐng)域的又一重大突破。光學(xué)頻率梳由“鎖模激光器”產(chǎn)生,是一種超短脈沖(飛秒1e-15s量級)的新型激光光源。飛秒激光脈沖是通過鎖定飛秒激光器內(nèi)所有能夠振蕩的激光縱模的相位而形成的周期性脈沖。如果對飛秒激光脈沖的重復(fù)頻率和載波包絡(luò)頻移進(jìn)行精密控制,根據(jù)傅里葉變換,在頻域上即為分布均勻、位置固定且光譜范圍極寬的一系列梳狀譜線,則為“光學(xué)頻率梳”,其可以作為參考來測量未知頻率或?qū)⒓す夥€(wěn)定到特定頻率,而其在時域上則表現(xiàn)為重復(fù)頻率穩(wěn)定的飛秒脈沖激光。
  飛秒光學(xué)頻率梳的出現(xiàn)得益于飛秒鎖模激光、非線性光學(xué)、時間頻率基準(zhǔn)和激光穩(wěn)頻技術(shù)等領(lǐng)域的發(fā)展,是超快光學(xué)與精密光譜學(xué)結(jié)合的產(chǎn)物。人們最初研究飛秒光學(xué)頻率梳的目的是要對光波頻率進(jìn)行直接精密計量,在此之前諧波光頻鏈承擔(dān)了從微波頻率向光頻的過渡工作,但是其系統(tǒng)過于復(fù)雜且測量的光頻數(shù)量十分有限。而飛秒光學(xué)頻率梳實現(xiàn)了微波頻標(biāo)與光學(xué)頻率的直接連接,可實現(xiàn)從兆赫茲到太赫茲的直接頻率傳遞,為下一代時間頻率基準(zhǔn)的建立和頻率傳遞等方面的研究奠定了基礎(chǔ)。同時,由于飛秒光學(xué)頻率梳*的時域和頻域特性,使其在激光頻率計量、光鐘、頻率標(biāo)準(zhǔn)傳遞、距離測量和精密光譜等方面有著更大的優(yōu)勢和應(yīng)用前景。此外,由于光學(xué)頻率梳在頻域上的一系列整齊的光譜譜線,使其可作為光譜分析的天然“刻線”,而且各“刻線”間的寬度很窄細(xì),故擁有較高的光譜分辨率。而基于飛秒光學(xué)頻率梳發(fā)展起來的,有別于傳統(tǒng)的傅里葉變換光譜儀的雙光梳光譜儀,在中紅外光梳高分辨氣體光譜分析中發(fā)揮著重要作用。
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