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電光頻率梳是一種能夠產(chǎn)生一系列等間隔頻率光信號的光學器件。它可以將單一頻率的輸入光(通常是激光)轉(zhuǎn)換為具有多個離散頻率成分的光輸出,這些頻率成分在頻率軸上的分布如同梳子的齒一樣均勻排列,所以被稱為“頻率梳”。
電光頻率梳
頻率特性?
- 梳齒頻率等間隔分布:能產(chǎn)生一系列等間隔頻率光信號,在頻譜上表現(xiàn)為中心頻率及其兩側(cè)有多個等間距頻率分量,相鄰頻率分量的間隔即梳齒間隔固定,通過調(diào)節(jié)調(diào)制參數(shù)可控制,為精確的頻率測量和校準提供了基礎(chǔ)。
- 高頻率準確性與穩(wěn)定性:借助先進的激光技術(shù)和精確的調(diào)制控制,其輸出頻率具有極高準確性和穩(wěn)定性,可作為高精度頻率標準,在時間頻率標準建立、長度計量等計量學領(lǐng)域,為其他儀器校準提供精準頻率參考。
時域特性
在時域上表現(xiàn)為等時間間隔的光脈沖,脈沖持續(xù)時間可短至飛秒量級,可用于研究超快物理過程、化學反應(yīng)動力學等,還能在光通信中實現(xiàn)超高速數(shù)據(jù)傳輸。
功率特性
梳齒功率較高,可為遠程測距、非線性光學研究等需要高能量光源的應(yīng)用提供更強光信號,如在遠程激光測距中,高梳齒功率可使反射光信號更易被接收和探測,提高測距精度和距離;在非線性光學實驗中,能滿足產(chǎn)生高階非線性效應(yīng)所需的光強條件。
調(diào)制特性?
- 快速的重頻調(diào)諧速度:可在短時間內(nèi)實現(xiàn)頻率切換和調(diào)整,在光通信的動態(tài)頻率分配中,能根據(jù)通信需求快速分配不同頻率資源;在快速光譜測量中,可迅速改變頻率梳的頻率范圍,實現(xiàn)對樣品光譜的快速掃描和分析。
- 高頻譜可重構(gòu)性:頻譜結(jié)構(gòu)可靈活調(diào)整,能根據(jù)應(yīng)用需求改變梳齒間隔、頻率范圍等,如在光譜測量中,針對不同樣品和測量要求,可調(diào)整頻率梳的參數(shù),使測量更精準高效。
相干特性
具有大帶寬上的光譜相干性,各梳齒之間存在穩(wěn)定相位關(guān)系,在光通信的波分復(fù)用技術(shù)中,可保證不同波長光信號在傳輸和接收過程中的相干性,提高通信質(zhì)量和容量;在干涉測量等應(yīng)用中,穩(wěn)定的相干性可實現(xiàn)高精度測量。
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