激光頻率梳是一種在頻域上具有等間隔頻率模式分布的激光光源。它的頻譜像是一把梳子,有一系列離散的、等間距的頻率成分,這些頻率成分被稱(chēng)為“梳齒"。 從原理上來(lái)說(shuō),其產(chǎn)生主要基于鎖模激光器。在鎖模激光器中,激光腔內(nèi)的縱模被鎖定,使它們的相位保持固定關(guān)系。當(dāng)這些縱模的頻率間隔相等時(shí),就會(huì)在頻域上形成頻率梳。
激光頻率梳
特性
- 頻率準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性高:由于其產(chǎn)生機(jī)制依賴(lài)于激光腔內(nèi)的穩(wěn)定模式鎖定,所以其頻率準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性都非常出色。這使得它可以作為高精度的頻率標(biāo)準(zhǔn),在計(jì)量學(xué)領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。例如,在時(shí)間頻率標(biāo)準(zhǔn)的建立中,激光頻梳能夠提供極為精確的頻率參考,有助于實(shí)現(xiàn)高精度的時(shí)間測(cè)量和頻率校準(zhǔn)。
- 頻譜范圍寬:能夠涵蓋從微波頻段到可見(jiàn)光甚至紫外光頻段的廣泛頻譜范圍。這使得它在光譜學(xué)等眾多領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用,比如在研究分子的高分辨率光譜結(jié)構(gòu)時(shí),可以利用其寬頻譜范圍來(lái)同時(shí)探測(cè)多個(gè)頻率對(duì)應(yīng)的吸收或發(fā)射光譜。
- 梳齒間隔均勻性好:相鄰梳齒之間的頻率間隔非常均勻,這是其作為頻率參考和用于精密測(cè)量的重要優(yōu)勢(shì)。這種均勻性可以用于精確的頻率差值測(cè)量,例如在光學(xué)頻率計(jì)量中,通過(guò)比較未知頻率與頻率梳梳齒頻率的差值來(lái)確定未知頻率的準(zhǔn)確值。
應(yīng)用領(lǐng)域
- 計(jì)量學(xué):作為頻率標(biāo)準(zhǔn),用于校準(zhǔn)其他光學(xué)和電子設(shè)備的頻率。在時(shí)間頻率計(jì)量方面,與原子鐘等設(shè)備配合,完善高精度的時(shí)間和頻率測(cè)量體系。例如,通過(guò)將激光頻梳與銫原子鐘連接,可以將光學(xué)頻率標(biāo)準(zhǔn)與微波頻率標(biāo)準(zhǔn)緊密聯(lián)系起來(lái),實(shí)現(xiàn)跨頻段的高精度頻率校準(zhǔn)。
- 光譜學(xué):能夠提供高分辨率、寬頻譜范圍的光譜測(cè)量工具。用于研究物質(zhì)的吸收和發(fā)射光譜,分析分子結(jié)構(gòu)、化學(xué)鍵等。例如,在生物化學(xué)領(lǐng)域,利用激光頻梳研究生物分子的光譜特性,以揭示其結(jié)構(gòu)和功能之間的關(guān)系。
- 光通信:在波分復(fù)用(WDM)技術(shù)中發(fā)揮作用,提供多個(gè)等間隔的光載波頻率,增加光通信系統(tǒng)的傳輸容量。還可以用于光信號(hào)的調(diào)制和解調(diào),提高通信系統(tǒng)的性能和效率。
- 精密測(cè)量:包括距離測(cè)量、速度測(cè)量等。在光學(xué)干涉測(cè)量中,利用激光頻梳的頻率穩(wěn)定性和均勻性,可以實(shí)現(xiàn)高精度的長(zhǎng)度測(cè)量。例如,在大地測(cè)量和精密工程測(cè)量中,通過(guò)干涉法結(jié)合激光頻梳,可以精確測(cè)量?jī)牲c(diǎn)之間的距離。
產(chǎn)品說(shuō)明
Octave Photonics激光頻梳測(cè)量模塊(COSMO),為測(cè)量載波包絡(luò)偏移頻率(fceo)的f-2f自參考鎖定過(guò)程提供了一種緊湊且方便的解決方案。Octave Photonics激光頻梳運(yùn)用了非線性波導(dǎo)技術(shù)將頻譜擴(kuò)展到至少一個(gè)倍頻區(qū)域,通過(guò)低頻翻倍與高頻進(jìn)行重疊,從而精準(zhǔn)測(cè)定fceo。同時(shí),COSMO可以用極低的脈沖能量檢測(cè)目標(biāo)頻率,從而實(shí)現(xiàn)更低的功耗或更高的重復(fù)頻率。
產(chǎn)品特點(diǎn):
· 輸入波長(zhǎng):~1560 nm
· 輸入脈沖能量:>200 pJ
· 輸入:PM1550光纖
· 輸出:SMA連接器
· 尺寸:~40x25x15 毫米
· CEO 信噪比:>35 dB
產(chǎn)品參數(shù):
參數(shù) | COSMO |
輸入脈沖波長(zhǎng) | ~1560 nm |
最小脈沖能量(for CEO detection) | 150 pJ typical 200 pJ max. |
輸入脈沖能量 | 1 nJ |
推薦輸入脈沖持續(xù)時(shí)間 | <250 fs |
輸入光纖 | PM1550 |
輸入光學(xué)信號(hào)接口 | FC/APC |
輸出電信號(hào)接口 | SMA |
模塊尺寸 | 57x35x17 mm |
平均功率消耗 | 0.6 Watts (50 mA @12 V) |
工作溫度 | 0 to 40 C |
CEO峰值信號(hào)比 | >35 dB (300 kHz RBW)
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