光学频率梳为什么是重大突破?

2018-10-11 17:47:59 来源:ofweek
标签:

 

光学频率梳是继超短脉冲激光问世之后激光技术领域的又一重大突破。光学频率梳由“锁模激光器”产生,是一种超短脉冲(飞秒1e-15s量级)的新型激光光源。飞秒激光脉冲是通过锁定飞秒激光器内所有能够振荡的激光纵模的相位而形成的周期性脉冲。如果对飞秒激光脉冲的重复频率和载波包络频移进行精密控制,根据傅里叶变换,在频域上即为分布均匀、位置固定且光谱范围极宽的一系列梳状谱线,则为“光学频率梳”,其可以作为参考来测量未知频率或将激光稳定到特定频率,而其在时域上则表现为重复频率稳定的飞秒脉冲激光,如下图所示。

 

 

飞秒光学频率梳的出现得益于飞秒锁模激光、非线性光学、时间频率基准和激光稳频技术等领域的发展,是超快光学与精密光谱学完美结合的产物。人们最初研究飞秒光学频率梳的目的是要对光波频率进行直接精密计量,在此之前谐波光频链承担了从微波频率向光频的过渡工作,但是其系统过于复杂且测量的光频数量十分有限。而飞秒光学频率梳实现了微波频标与光学频率的直接连接,可实现从兆赫兹到太赫兹的直接频率传递,为下一代时间频率基准的建立和频率传递等方面的研究奠定了基础。同时,由于飞秒光学频率梳独特的时域和频域特性,使其在激光频率计量、光钟、频率标准传递、绝对距离测量和精密光谱等方面有着更大的优势和应用前景。此外,由于光学频率梳在频域上的一系列整齐的光谱谱线,使其可作为光谱分析的天然“刻线”,而且各“刻线”间的宽度很窄细,故拥有较高的光谱分辨率。而基于飞秒光学频率梳发展起来的,有别于传统的傅里叶变换光谱仪的双光梳光谱仪,在中红外光梳高分辨气体光谱分析中发挥着重要作用。

 

德国TOPTICA公司自2004年起就已建立超快光纤激光体系,现已将业务拓展到光梳领域。TOPTICA公司的差频光梳(Difference Frequency Combs,DFC)产品基于锁模的掺铒(Er)超快光纤激光器,具有独特的CERO(“zero-CEO”)专利技术,使得载波包络频移νCEO维持为零,并得益于共模抑制作用,其光梳能够免受相位偏移和频率偏移的扰动影响。TOPTICA能保证波长范围从420nm至2200nm的激光器,均可通过相位锁定技术锁到DFC光梳上。

 

 

 

TOPTICA公司DFC光梳频域和时域谱

TOPTICA的DFC光梳产品含DFC CORE、DFC CORE+和DFC SEED三种版本。DFC CORE和DFC CORE+都包含4路或8路相位稳定的1560nm激光输出。而DFC SEED模块运用于OPCPA(光学参量啁啾脉冲放大)和高功率需要超短脉冲相位稳定的放大器种子源(1560nm,1030nm,1950nm)。

 

 

TOPTICA光梳产品主要参数表

此外,TOPTICA还提供一些波长扩展模块,可将DFC CORE的1560nm输出转化为420nm至2200nm之间的任意所需波长,波长转换模块都是基于TOPTICA的光纤飞秒激光技术。

 

 

TOPTICA光梳波长扩展模块

而得益于宽而平坦的光谱增益特性,使得量子级联激光器(Quantum Cascade Lasers, QCLs)能够很好地应用于光梳领域。著名的瑞士Alpes Lasers公司致力于研发生产先进光源,是提供高性能、高稳定性的量子级联激光器的专业生产商,产品波长可覆盖4-20μm红外波段,主要应用于各种场合的化学/气体分析。其QCL光梳产品采用独立一体化设计,将泵浦激光和微腔集成于波导结构中,能覆盖几乎所有的中、长红外波段。

 

 

Alpes Lasers公司的双光梳光谱产品,即通常包含探测光梳和参考光梳各一个,采用的是外差拍频技术,具备超高分辨率和采样时间仅几十个cm-1的准实时采样特性。而且此双光梳光谱产品结合了DFB-QCLs的窄线宽、不跳摸可调谐性并具有更宽的波长覆盖范围。

 

环球嘉博(北京)科技有限公司作为知名的光电设备代理商,代理包括TOPTICA和Alpes Lasers在内的多家著名国际光电品牌,将继续致力于提供顶级的产品解决方案和优良的服务质量,助力国内科研事业的发展。

 
关注与非网微信 ( ee-focus )
限量版产业观察、行业动态、技术大餐每日推荐
享受快时代的精品慢阅读
 

 

继续阅读
希捷和西部数据领跑下一代磁存储技术,微波和激光谁将胜出
希捷和西部数据领跑下一代磁存储技术,微波和激光谁将胜出

在过去50年的大部分时间里,硬盘的面密度——一个用以衡量工程师能在给定区域内塞进多少位数据的指标——每年平均增长近40%。但最近,这一增长速率已经放缓至10%左右。从事磁存储工作的人都很清楚这个问题,但只是在过去一年左右的时间里,希捷和西部数据这两家领先的硬盘制造商的高管才在如何解决这个问题上公开表露分歧。在2017年10月发布的一系列声

OLED和激光谁能占据彩电市场巨屏主导权?

从小屏、中小屏,到大屏,再到超大屏,如今一轮属于中国消费升级驱动下的彩电巨头新竞争已经悄然打响。站在2019年中国彩电产业发展变革的新起点上,谁又能在这场“狭路相逢勇者胜”的竞争中,占据主导权?

PCB设计导出Gerber基本操作及注意事项(三)
PCB设计导出Gerber基本操作及注意事项(三)

继续科普PCB设计导出Gerber基本操作及注意事项,来到系列文章的第三篇,列举一下导出制板文件通用的注意事项,无论是用AD、PADS、Allegro、eagle还是其他的PCB设计软件,都能适用的规则,后续系列文章老wu再陆续给出不同PCB设计软件的具体导出制板数据的详细步骤。

以TOLD9211二极管为例,详解激光二极管结构和使用注意事项

众所周知,激光技术已深入到国民经济和国防建设的各个领域。光盘(CD)的巨大市场驱动着半导体激光器的技术发展,红光半导体激光二极管的诞生又将激光技术推向新的发展阶段。目前,世界上有众多的厂家纷纷开发生产激光二极管,如NEC、日立、索尼、三菱、飞利浦和美国的Laser Max等。

Saint-Gobain 依托Manz 专业技术开发最新激光制程 ACTILAZ™

德国高科技设备制造商 Manz 集团宣布成为法国工业集团 Compagnie de Saint-Gobain 的技术合作伙伴,开发了用于隔热玻璃表面处理的全新激光制程;此外激光专业大厂 TRUMPF GmbH + Co. KG 也参与了这项为期多年的项目.

更多资讯
练就火眼金睛,教你揪出超低噪声合成器设计中的相位噪声源
练就火眼金睛,教你揪出超低噪声合成器设计中的相位噪声源

本文是五篇文章系列中的第二篇,第一篇《还在被三阶/四阶/运算放大器滤波器PLL这些概念困扰?这篇文章帮你搞懂它》,本篇重点介绍合成器芯片外部的相位噪声源,比如压控振荡器(VCO)中通过供电线路和各种环路滤波器形式引入的噪声。

号称世界上最纯粹的激光问世,线宽只有20赫兹是什么概念

据外媒报道称,麻省理工学院的一组科研人员制造出了世界上最纯粹的激光。

基于RFID技术的电子车牌的优缺点分析

电子车牌的核心就是基于RFID技术的电子标签,而RFID电子标签又分为有源和无源的两类。

InAlGaN晶体管实现了最高输出功率密度,怎么做到的?
InAlGaN晶体管实现了最高输出功率密度,怎么做到的?

研究人员发现基于GaN通道中电子流的高电压和高频能力,在微波高功率放大器中有很好的应用。在保证不失真的强信号传输中,需要具有高功率密度;在雷达系统中,高功率扩展了其检测范围。

可重构射频前端芯片加码智慧互联,慧智微完成D轮融资
可重构射频前端芯片加码智慧互联,慧智微完成D轮融资

近日,广州慧智微电子有限公司(简称慧智微,Smarter Micro)已经完成D轮融资,本轮融资由广发信德领投、华兴资本等机构参与,具体融资金额未披露。

电路方案