主頁（http://www.130131.com）：光學(xué)頻率梳技術(shù)解析

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(jí)）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(duì)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(cè)量未知頻率或?qū)⒓す夥�(wěn)定到特定頻率，而其在時(shí)域上則表現(xiàn)為重復(fù)頻率穩(wěn)定的飛秒脈沖激光，如下圖所示。

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(shí)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)完美結(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(duì)光波頻率進(jìn)行直接精密計(jì)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(cè)量的光頻數(shù)量十分有限。而飛秒光學(xué)頻率梳實(shí)現(xiàn)了微波頻標(biāo)與光學(xué)頻率的直接連接，可實(shí)現(xiàn)從兆赫茲到太赫茲的直接頻率傳遞，為下一代時(shí)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(shí)，由于飛秒光學(xué)頻率梳獨(dú)特的時(shí)域和頻域特性，使其在激光頻率計(jì)量、光鐘、頻率標(biāo)準(zhǔn)傳遞、絕對(duì)距離測(cè)量和精密光譜等方面有著更大的優(yōu)勢(shì)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。

德國TOPTICA公司自2004年起就已建立超快光纖激光體系，現(xiàn)已將業(yè)務(wù)拓展到光梳領(lǐng)域。TOPTICA公司的差頻光梳（Difference Frequency Combs，DFC）產(chǎn)品基于鎖模的摻鉺（Er）超快光纖激光器，具有獨(dú)特的CERO（“zero－CEO”）專利技術(shù)，使得載波包絡(luò)頻移νCEO維持為零，并得益于共模抑制作用，其光梳能夠免受相位偏移和頻率偏移的擾動(dòng)影響。TOPTICA能保證波長范圍從420nm至2200nm的激光器，均可通過相位鎖定技術(shù)鎖到DFC光梳上。

TOPTICA公司DFC光梳頻域和時(shí)域譜

TOPTICA的DFC光梳產(chǎn)品含DFC CORE、DFC CORE＋和DFC SEED三種版本。DFC CORE和DFC CORE＋都包含4路或8路相位穩(wěn)定的1560nm激光輸出。而DFC SEED模塊運(yùn)用于OPCPA（光學(xué)參量啁啾脈沖放大）和高功率需要超短脈沖相位穩(wěn)定的放大器種子源（1560nm，1030nm，1950nm）。

TOPTICA光梳產(chǎn)品主要參數(shù)表

此外，TOPTICA還提供一些波長擴(kuò)展模塊，可將DFC CORE的1560nm輸出轉(zhuǎn)化為420nm至2200nm之間的任意所需波長，波長轉(zhuǎn)換模塊都是基于TOPTICA的光纖飛秒激光技術(shù)。

TOPTICA光梳波長擴(kuò)展模塊

而得益于寬而平坦的光譜增益特性，使得量子級(jí)聯(lián)激光器（Quantum Cascade Lasers， QCLs）能夠很好地應(yīng)用于光梳領(lǐng)域。著名的瑞士Alpes Lasers公司致力于研發(fā)生產(chǎn)先進(jìn)光源，是提供高性能、高穩(wěn)定性的量子級(jí)聯(lián)激光器的專業(yè)生產(chǎn)商，產(chǎn)品波長可覆蓋4－20μm紅外波段，主要應(yīng)用于各種場合的化學(xué)／氣體分析。其QCL光梳產(chǎn)品采用獨(dú)立一體化設(shè)計(jì)，將泵浦激光和微腔集成于波導(dǎo)結(jié)構(gòu)中，能覆蓋幾乎所有的中、長紅外波段。

Alpes Lasers公司的雙光梳光譜產(chǎn)品，即通常包含探測(cè)光梳和參考光梳各一個(gè)，采用的是外差拍頻技術(shù)，具備超高分辨率和采樣時(shí)間僅幾十個(gè)cm－1的準(zhǔn)實(shí)時(shí)采樣特性。而且此雙光梳光譜產(chǎn)品結(jié)合了DFB－QCLs的窄線寬、不跳摸可調(diào)諧性并具有更寬的波長覆蓋范圍。

環(huán)球嘉博（北京）科技有限公司作為知名的光電設(shè)備代理商，代理包括TOPTICA和Alpes Lasers在內(nèi)的多家著名國際光電品牌，將繼續(xù)致力于提供頂級(jí)的產(chǎn)品解決方案和優(yōu)良的服務(wù)質(zhì)量，助力國內(nèi)科研事業(yè)的發(fā)展。