光梳激光器，又称飞秒激光光学频率梳（简称飞秒光梳），是一种能够产生光学频率梳的激光器。

光梳激光器

工作原理：

- 时域特性：光梳激光器产生的是一系列时间宽度在飞秒级别的超短脉冲。飞秒是极短的时间单位，1飞秒等于10^-15秒。这些超短脉冲在时间上紧密排列，相邻脉冲之间的时间间隔非常短。

- 频域特性：在频域上，它表现为一系列等频间隔、位置固定、且具有极宽光谱范围的单色谱线。这些谱线就像梳子的齿一样，等间距分布，所以被形象地称为“光梳”。其频率间隔非常稳定且精确，通常与激光器的腔长等物理参数相关。

构造组成：

- 激光增益介质：这是产生激光的核心部分，常见的增益介质有掺铒光纤、钛宝石等。不同的增益介质具有不同的光谱特性和激光发射波长范围，可根据具体需求选择。例如，掺铒光纤激光器在通信领域应用广泛，而钛宝石激光器常用于科研领域的高能量、超短脉冲激光产生。

- 锁模装置：用于实现激光的锁模运行，使激光器产生超短脉冲序列。常见的锁模方式有主动锁模和被动锁模。主动锁模需要外部的调制信号来控制激光的脉冲产生，而被动锁模则依靠激光腔内的非线性效应等自然机制实现锁模。

- 光学腔：提供激光振荡的空间，其长度和反射镜的特性对激光的频率和脉冲特性有重要影响。光学腔的设计和优化对于获得稳定、高质量的光梳输出非常关键。

应用领域： 

- 精密计量：可作为一把“光学尺”，用于精确测量其他激光器的频率、波长等参数，在长度计量、光谱分析等领域具有重要应用。例如，在国际计量标准中，光梳激光器可用于对长度标准的精确标定。

- 光学原子钟：光学原子钟是目前最精确的时钟，光梳激光器为光学原子钟提供了稳定的频率参考，使得时间测量的精度达到了极高的水平，对于基础物理研究、导航定位等领域具有极其重要的意义。

- 量子计算：在量子计算中，光梳激光器可用于制备和操控量子态，为量子信息的处理和传输提供了关键的技术支持。

- 光谱学研究：光梳光谱技术具有频率分辨率高、测量速度快、光谱覆盖范围广等优点，可用于材料表征、化学反应监测、生物医学研究等领域的光谱分析。

- 天文观测：用于天文光谱仪的校准，能够提高天文观测的精度和准确性，帮助天文学家更好地研究天体的物理特性和演化过程。

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