激光频率梳是一种在频域上具有等间隔频率模式分布的激光光源。它的频谱像是一把梳子，有一系列离散的、等间距的频率成分，这些频率成分被称为“梳齿”。 从原理上来说，其产生主要基于锁模激光器。在锁模激光器中，激光腔内的纵模被锁定，使它们的相位保持固定关系。当这些纵模的频率间隔相等时，就会在频域上形成频率梳。

激光频率梳

特性

- 频率准确性和稳定性高：由于其产生机制依赖于激光腔内的稳定模式锁定，所以其频率准确性和稳定性都非常出色。这使得它可以作为高精度的频率标准，在计量学领域发挥重要作用。例如，在时间频率标准的建立中，激光频率梳能够提供极为精确的频率参考，有助于实现高精度的时间测量和频率校准。

- 频谱范围宽：能够涵盖从微波频段到可见光甚至紫外光频段的广泛频谱范围。这使得它在光谱学等众多领域有着广泛应用，比如在研究分子的高分辨率光谱结构时，可以利用其宽频谱范围来同时探测多个频率对应的吸收或发射光谱。

- 梳齿间隔均匀性好：相邻梳齿之间的频率间隔非常均匀，这是其作为频率参考和用于精密测量的重要优势。这种均匀性可以用于精确的频率差值测量，例如在光学频率计量中，通过比较未知频率与频率梳梳齿频率的差值来确定未知频率的准确值。

应用领域

- 计量学：作为频率标准，用于校准其他光学和电子设备的频率。在时间频率计量方面，与原子钟等设备配合，完善高精度的时间和频率测量体系。例如，通过将激光频率梳与铯原子钟连接，可以将光学频率标准与微波频率标准紧密联系起来，实现跨频段的高精度频率校准。

- 光谱学：能够提供高分辨率、宽频谱范围的光谱测量工具。用于研究物质的吸收和发射光谱，分析分子结构、化学键等。例如，在生物化学领域，利用激光频率梳研究生物分子的光谱特性，以揭示其结构和功能之间的关系。

- 光通信：在波分复用（WDM）技术中发挥作用，提供多个等间隔的光载波频率，增加光通信系统的传输容量。还可以用于光信号的调制和解调，提高通信系统的性能和效率。

- 精密测量：包括距离测量、速度测量等。在光学干涉测量中，利用激光频率梳的频率稳定性和均匀性，可以实现高精度的长度测量。例如，在大地测量和精密工程测量中，通过干涉法结合激光频率梳，可以精确测量两点之间的距离。

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