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帶你了解關於光學頻率梳的原理介紹

 發布時間:2021-12-17 點擊量:204
  光學頻率梳是繼超短脈衝激光問世之後激光技術領域的又一重大突破。光學頻率梳由“鎖模激光器”產生,是一種超短脈衝(飛秒1e-15s量級)的新型激光光源。飛秒激光脈衝是通過鎖定飛秒激光器內所有能夠振蕩的激光縱模的相位而形成的周期性脈衝。如果對飛秒激光脈衝的重複頻率和載波包絡頻移進行精密控製,根據傅裏葉變換,在頻域上即為分布均勻、位置固定且光譜範圍極寬的一係列梳狀譜線,則為“光學頻率梳”,其可以作為參考來測量未知頻率或將激光穩定到特定頻率,而其在時域上則表現為重複頻率穩定的飛秒脈衝激光。
  飛秒光學頻率梳的出現得益於飛秒鎖模激光、非線性光學、時間頻率基準和激光穩頻技術等領域的發展,是超快光學與精密光譜學結合的產物。人們最初研究飛秒光學頻率梳的目的是要對光波頻率進行直接精密計量,在此之前諧波光頻鏈承擔了從微波頻率向光頻的過渡工作,但是其係統過於複雜且測量的光頻數量十分有限。而飛秒光學頻率梳實現了微波頻標與光學頻率的直接連接,可實現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的建立和頻率傳遞等方麵的研究奠定了基礎。同時,由於飛秒光學頻率梳獨特的時域和頻域特性,使其在激光頻率計量、光鍾、頻率標準傳遞、絕對距離測量和精密光譜等方麵有著更大的優勢和應用前景。此外,由於光學頻率梳在頻域上的一係列整齊的光譜譜線,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,故擁有較高的光譜分辨率。而基於飛秒光學頻率梳發展起來的,有別於傳統的傅裏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揮著重要作用。