Frequency comb UV spectroscopy with one million resolved comb lines
本研究利用双梳紫外光谱技术，在325-342 nm和372-410 nm波段分别分辨出约50万和100万条间隔80 MHz的梳齿线，实现了高分辨率紫外光谱测量。
2024-07-16 physics.optics
Broadband high-resolution two-photon spectroscopy with laser frequency combs
双光子激发光谱具有宽的光谱跨度在多普勒限制的分辨率。本文首次描述了用双梳技术中的两个锁模激光振荡器对原子样品进行傅里叶变换双光子光谱分析。每一个过渡是唯一的识别由干扰梳状激发赋予的调制。自发双光子荧光的时间调制用单个光电探测器监测，并且通过傅立叶变换揭示光谱。
2013-11-24 physics.optics
Reference-free dual-comb spectroscopy with inbuilt coherence
本文提出一种基于种子参量下转换的双光梳光谱系统，通过共享公共梳齿建立内建相干性，并结合数值后处理补偿漂移，实现干涉图的长时间相干平均。
2024-08-11 physics.optics
Adaptive dual-comb spectroscopy in the green region
双梳光谱扩展到可见光谱范围的设置的基础上，两个倍频飞秒掺镱光纤激光器。碘的19240 cm-1附近的密集的旋转振动光谱记录在12 ms内的多普勒限制的分辨率与一个简单的计划，只使用自由运行的飞秒激光。
2012-08-22 physics.optics
Adaptive sampling dual terahertz comb spectroscopy using free-running dual femtosecond lasers
由于模式分辨太赫兹梳状谱同时具有宽带太赫兹辐射和窄线宽连续太赫兹辐射的特性，并且可以将太赫兹梳状谱的所有频率模式锁相到微波频率标准上，因此双太赫兹梳状谱是一种很有前途的高精度、高分辨率、宽带太赫兹光谱技术。然而，稳定的双飞秒激光器的要求往往阻碍了这种方法的广泛使用。在这篇文章中，我们展示了自适应采样，双太赫兹梳状光谱，使自由运行的双飞秒激光器的使用。为了校正激光定时抖动引起的时间和频率尺度的非线性，采用双太赫兹梳状参考频谱分析仪产生自适应采样时钟，并将其用于数据采集板的定时信号。所展示的结果不仅表明了自由运行双激光器的双太赫兹梳状光谱的实现，而且还暗示了其光谱性能优于稳定双激光器的双太赫兹梳状光谱。
2014-12-11 physics.optics
Adaptive real-time dual-comb spectroscopy
随着激光频率梳的出现，在宽光谱带宽上提供等间隔的尖锐线的相干光源已经变得可用。在光学频率计量学发生革命性变化的十年后，频率梳在包括分子光谱学在内的越来越多的应用中有着巨大的发展前景。尽管其有趣的潜力，在几十微秒内测量分子光谱跨越几十纳米的多普勒限制的分辨率，双梳光谱的发展是由激光梳的极其苛刻的高带宽伺服控制条件的阻碍。在这里，我们克服了这个困难。我们实验证明了一个简单的实时双梳光谱的概念，它只使用自由运行的锁模激光器没有任何锁相电子，后验数据处理，或需要在频率计量的专业知识。由此产生的简单性和多功能性，我们的新技术的自适应双梳光谱提供了一个强大的跨学科的仪器，可能会引发新的发现，在分子科学。
2012-08-28 physics.optics
Frequency Comb Assisted Diode Laser Spectroscopy for Measurement of Microcavity Dispersion
在被发明用于精确测量单原子跃迁的同时，频率梳在过去几年中也成为宽带光谱学的通用工具。在本文中，我们提出了一种新的和简单的宽带光谱的方法，结合光纤激光器的频率梳的准确性与易于使用的可调谐外腔二极管激光器。该方案使宽带和快速光谱的微谐振器模式，并允许其色散的精确测量，这是一个重要的先决条件，宽带光学频率梳的产生，最近已被证明在这些设备。此外，我们发现测量的微谐振器色散与有限元模拟的预测值非常吻合，我们表明，定制微谐振器色散可以通过调整它们的几何特性来实现。
2009-07-01 physics.optics
Terahertz multi-heterodyne spectroscopy using laser frequency combs
基于太赫兹量子级联激光器的频率梳在紧凑的封装中具有宽带覆盖和高输出功率，使其成为宽带光谱学的有吸引力的选择。在这里，我们展示了第一多外差光谱使用两个太赫兹量子级联激光梳。仅用100 $μ$ s的积分时间，我们就实现了超过60 dB的峰值信噪比和以2.8 THz为中心的大于250 GHz的频谱覆盖。即使使用室温探测器，我们也能够实现50 dB的峰值信噪比，并且作为原理证明，我们使用这些梳状结构来测量标准具样品的宽带透射谱。最后，我们表明，通过适当的信号处理，可以将多外差光谱扩展到以脉冲模式工作的量子级联激光梳，大大扩展了适用于这些技术的量子级联激光器的范围。
2016-04-04 physics.optics
Addressing asymmetric Fano profiles on molecular lines in dual-comb spectroscopy
本文报道了用双梳仪测量分子光谱中的Fano共振。该效应被观察为H12CN的不对称吸收线。改变气室中的脉冲啁啾条件以表明Fano共振依赖于脉冲峰值功率。一个模型添加到福格特线的法诺轮廓被用来估计作为脉冲峰值功率的函数的法诺相位。从理论上推导出了脉冲峰值功率条件，以避免脉冲激光实验中的线形畸变。
2022-06-28 physics.optics
Sub-part-per-trillion level detection of hydrogen fluoride by cantilever-enhanced photo-acoustic spectroscopy
我们提出了一种基于简单荧光增强光声光谱的高灵敏度氟化氢检测器。实验结果表明，在1s和32min内，噪声等效浓度分别为5 ppm和650 ppm，采用新型2.476 μm连续光参量振荡器，平均光功率达到950 mW。获得的归一化噪声等效吸收系数为2.7 $\times$ 10 $^{-10}$ Wcm $^{-1}$ Hz $^{-1/2}$。
2017-07-05 physics.ins-det physics.optics
Broadband Dual-Comb Spectroscopy in the Spectral Fingerprint Region
本研究利用飞秒OPO将双梳光谱扩展到6-8微米指纹区，通过快速采集干涉图实现保持线形的平均，在1285-1585 cm-1范围内以约0.3 cm-1分辨率获得H2O和CH4的高保真光谱。
2017-06-26 physics.optics
Coherent, multi-heterodyne spectroscopy using stabilized optical frequency combs
利用窄线宽光纤频率梳的宽带、相干特性，通过多外差光谱法测量分子气体的全复谱。我们测量了155，000个单独的频率梳状线中的每一个在穿过氰化氢气体后所经历的吸收和相移，这些频率梳状线间隔100 MHz，跨度从1495 nm到1620 nm。测量的相位谱符合吸收谱的Kramers-Kronig变换。该技术可以在宽带宽上快速地提供全复频谱，并且具有赫兹级的精度。
2007-10-17 physics.optics
Broadband and flat-baseline dual-comb cavity mode dispersion spectroscopy using fiber-based frequency combs
National Metrology Institute of Japan (NMIJ), National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST)（日本国家计量院（NMIJ），产业技术综合研究所（AIST））
利用锁模铒光纤频率梳和可调谐光学腔，实现宽带双梳腔模色散光谱，结合平坦基线和低噪声特性，高精度测量乙炔ν1+ν3带，压力相对标准偏差0.27%，吸收系数波动1.4×10⁻⁶ cm⁻¹。
2026-06-24 physics.optics
Frequency Comb Assisted Broadband Precision Spectroscopy with Cascaded Diode Lasers
频率梳辅助的二极管激光光谱学既利用了光学频率梳的精确性，又利用了可调谐二极管激光器的宽波长调谐范围，已经在许多应用中得到了广泛的应用。在这封信中，我们提出了一种新的方法，使用级联的频率捷变二极管激光器，它允许扩展测量带宽为37.4太赫兹（1355至1630 nm）在MHz的分辨率与扫描速度超过1太赫兹/秒。它被证明是一个有用的工具，以表征宽带光谱的分子光谱学，特别是它能够表征的色散集成微谐振器高达四阶。
2016-04-18 physics.optics
Mid-Infrared Optical Frequency Combs based on Difference Frequency Generation for Molecular Spectroscopy
在3 mm长的MgO：PPLN晶体中，利用近红外梳状结构的光谱分量差频产生中红外飞秒光学频率梳。在1.5 μm信号中观察到强的泵浦耗尽和9.3dB的参量增益，在2.8 ~ 3.5 μm光谱范围的闲频区产生大于500 mW（3 μW/模）的功率。潜在的宽带，高分辨率的分子光谱学表现出的吸收光谱和干涉图外差两个梳。
2015-08-13 physics.optics
A bidirectional dual-comb ring laser for simple and robust dual-comb spectroscopy
研究提出一种Kerr透镜锁模双向环形激光器，通过同一腔体生成两个重复率略有不同的频率梳，实现无需主动稳定的被动相干，简化了宽带双梳光谱学系统。
2015-12-03 physics.optics
High Coherence Mid-Infrared Dual Comb Spectroscopy Spanning 2.6 to 5.2 microns
中红外双梳光谱在要求高分辨率、高精度、高信噪比和高速度的应用中有可能取代传统的高分辨率傅里叶变换光谱。到目前为止，双梳光谱在中红外已被限制到窄的光学带宽或低信噪比。使用数字信号处理和波导中的宽带频率转换的组合，我们展示了一个中红外双梳齿光谱仪，可以测量梳齿分辨光谱的倍频程的带宽在中红外从2.6-5.2 $μ$ m亚MHz的频率精度和准确度，光谱信噪比高达6500。作为示范，我们测量的高度结构化，宽带截面的丙烷（C3 H8）在2860-3020 cm-1区域，复杂的相位/振幅谱的羰基硫（COS）在2000至2100 cm-1区域，和复杂的光谱的甲烷，乙炔，乙烷在2860-3400 cm-1区域。
2017-09-20 physics.optics
Raman-induced Kerr-effect dual-comb spectroscopy
我们报告的第一个演示非线性双频梳光谱。在多外差飞秒拉曼诱导克尔效应光谱学中，由光谱窄泵浦的分子振动的相干激发产生的拉曼增益被压印到飞秒激光频率梳探针光谱上。由这些光束和样品的非线性相互作用引起的双折射信号对频率梳状本机振荡器进行外差，该频率梳状本机振荡器具有与梳状探针的重复频率略有不同的重复频率。这种时域干涉在短的测量时间内提供对宽光谱带宽上的相位和振幅拉曼光谱的多路复用访问。实验证明，在200 GHz的光谱分辨率，293 μs的测量时间和10^-6的灵敏度，液体样品表现出C-H伸缩拉曼位移。
2012-08-06 physics.optics
Infrared frequency combs and supercontinua for multiplex high sensitivity spectroscopy
研制了一种基于SF6光子晶体光纤产生超连续谱的红外高亮度光源，用于1.5 $μ$ m波段的高分辨率多路复用光谱。此外，基于Cr^4+：YAG频率梳的多路高分辨率方法能够探测大的光谱域，同时灵敏地测量与所有单个光谱特征相关的吸收和色散。
2007-10-15 physics.optics
Fully Stabilized Mid-Infrared Frequency Comb for High-Precision Molecular Spectroscopy
本文介绍了一种2.9 ~ 3.4 μ m全稳中红外光学频率梳。该梳是基于飞秒光参量振荡器中的半谐波产生，它转移了一个完全稳定的近红外掺铒光纤激光器梳的高相位相干到中红外区域。该方法简单，因为不需要锁相环或参考激光器。实验证明，在低于20 mHz的水平上，中红外梳的光频与泵浦梳的光频精确锁定，对应于中红外梳中心频率处的分数统计不确定度为2 × 10 -16。完全稳定的中红外梳是高精度分子光谱学以及中红外区域光频计量的理想工具，这难以用其它稳定的频率梳技术来访问。
2016-12-27 physics.optics
Fiber-based electro-optic dual-comb light source for fast linear and nonlinear spectroscopy
University of Lille（里尔大学）；Aix Marseille University（艾克斯-马赛大学）；Institut Universitaire de France (IUF)（法国高等研究院）
提出全光纤保偏电光双光梳光源，兼顾10 THz带宽与2.5 MHz采集速度，适用于快速线性和非线性光谱学。
2026-09-09 physics.optics
Coherent multi-heterodyne spectroscopy using acousto-optic frequency combs
我们提出了一种新的用于多外差光谱测量的光学频率梳光源，并进行了实验研究。这种梳状模态基于用CW单色激光器播种的频移环路。梳状线由连续波激光连续通过声光移频器产生。我们报告的频率梳产生超过1500相互相干线，而不诉诸非线性加宽现象或外部电子调制。梳状线间隔可以很容易地从几十MHz到kHz的范围重新配置。我们首先使用一个单一的声光频率梳进行自外差干涉与高频率分辨率（500 kHz）。通过增加线间距到80 MHz，我们展示了亚毫秒时间尺度上的分子光谱学。为了降低探测带宽，我们随后实现了声光双梳状光谱仪的援助下，两个相互相干的频移环。在每一个架构中，声光频率梳光谱的潜力进行了验证光谱测量氰化氢在近红外区域。
2018-03-20 physics.optics
Ultraviolet Dual Comb Spectroscopy: A Roadmap
双梳光谱法证明了其在不同光谱区域的分子指纹识别方面的多功能性，但尚未在紫外线（UV）中实现。打开这一光谱窗口将扩大对物质电子能量结构的指纹识别，这将以前所未有的光谱分辨率访问光化学反应的主要触发器。在这篇研究文章中，我们讨论了标志着第一个紫外双梳光谱仪的里程碑。我们目前的实验和模拟研究对紫外双梳光谱，直接应用于计划的吸收测量甲醛（集中在343 nm，3.6 eV）和氩气（80 nm，16 eV）。这将使一个无与伦比的相对分辨率高达$10^{-9}$ -与台式紫外光源超过任何同步辐射连接光谱仪至少两个和任何光栅为基础的紫外光谱仪高达六个数量级。
2021-07-01 physics.optics
On-chip dual comb source for spectroscopy
双梳光谱技术是一种不需要移动元件的分子光谱实时、宽带光学采样技术。基于微谐振器的平台的最新发展已经实现了芯片级的频率梳。然而，需要精确匹配不同的高品质因数微腔的谐振波长，阻碍了片上双梳状源的发展。在这里，我们报告的第一个同时产生的两个微谐振器梳在同一芯片上从一个单一的激光器。该梳跨越1.56 $μ$ m波长周围51 THz的宽带宽。我们证明了两个频率梳的低噪声操作，通过确定性地调整到孤子锁模状态，使用集成的微加热器，从而在狭窄的（$<$ 10 kHz）微波拍音。我们进一步使用一个锁模梳作为参考来探测其他梳的形成动力学，从而引入了一种技术来研究梳演化没有辅助激光器或微波振荡器。我们证明了宽带高信噪比吸收光谱的二氯甲烷跨越170 nm，使用双梳状源超过20 $μ$ s的采集时间。我们的设备为纳秒时间尺度的紧凑和强大的双梳光谱仪铺平了道路。
2016-11-23 physics.optics
Self-heterodyne spectroscopy via a non-uniformly spaced frequency comb
State Key Laboratory of Quantum Optics Technologies and Devices, Institute of Laser Spectroscopy（山西大学量子光学技术与器件国家重点实验室激光波谱学研究所）；Shanxi University（山西大学极端光学协同创新中心）；Collaborative Innovation Center of Extreme Optics；Shanxi University
本文提出了一种通过非均匀频距频率梳实现高灵敏度、高分辨率和高速度的自混频光谱系统，解决了时间分辨光谱分析中的核心权衡问题。
2026-01-08 physics.optics
Frequency comb vernier spectroscopy in the near infrared
利用飞秒掺铒光纤激光器、扫描高精细度腔和InGaAs相机实现了近红外飞秒频率梳状游标光谱。通过利用频率梳和扫描高精细度腔的特性，这种光谱学在短时间尺度上提供宽光谱带宽、高光谱分辨率和高检测灵敏度。我们实现了~ 8 E-8 cm-1Hz-1/2的吸收灵敏度，对应于~70 ppbv的乙炔检测限，在0.5秒内拍摄的单个图像中分辨率为~1.1 GHz，覆盖~5 THz的频率范围。这些测量具有广泛的应用感测其他温室气体在这个指纹近红外区域与一个简单的装置。
2014-07-03 physics.optics
Silicon-chip-based mid-infrared dual-comb spectroscopy
片上光谱技术是传感领域的“圣杯”之一，它可以实现对痕量分子的实时指纹识别、无标记和高通量检测。这种小型化光谱仪将极大地促进化学、生物医学、材料科学或空间仪器的应用，例如活细胞的高光谱显微镜或药物质量控制。双梳光谱（DCS）是一种没有移动部件的傅里叶变换光谱技术，特别有前途，因为它仅使用单个检测器测量气相中的高精度光谱。在这里，我们提出了一个微谐振器为基础的平台设计的中红外（中红外）DCS。单个连续波（CW）低功率泵浦源在两个硅微谐振器中产生两个相互相干的锁模频率梳，其跨度从2.6 $μ$ m到4.1 $μ$ m。热控制和自由载流子注入控制每个梳状结构的锁模和调整双梳状结构的参数。大的线间距的梳（127 GHz）和它的精确调谐超过几十MHz，芯片级梳发电机的独特功能，被利用的振动吸收DCS在液相中的原理验证实验，丙酮的光谱跨越从2870 nm到3170 nm，在127 GHz（4.2厘米$^{-1}$）的分辨率。我们朝着芯片上的宽带中红外光谱仪迈出了重要的一步。随着系统的进一步发展，我们的概念有望在纳秒时间尺度上实现实时和时间分辨的光谱采集。
2017-05-01 physics.optics
Ultra-broadband UV/VIS spectroscopy enabled by resonant dispersive wave emission of a frequency comb
本研究提出一种基于充气空芯光纤谐振色散波发射的超宽带紫外-可见频率梳光源，覆盖超240太赫兹，调谐范围340-465纳米、转换效率1.5%，验证了二氧化氮吸收光谱应用且保留了种子光梳相干性，为紫外/可见超宽带双梳光谱研究奠定基础。
2024-11-03 physics.optics
Ultra-broadband dual-comb spectroscopy across 1.0-1.9 μm
我们已经进行了双梳光谱学，并观察到在一个同时采集140太赫兹宽的光谱从1.0到1.9 μm使用两个基于光纤的频率梳相位锁定到对方。通过使用亚Hz线宽光纤梳将两个梳的重复率之间的差设置为7.6Hz来实现该超宽波长带宽。所记录的光谱在整个光谱中包含C ${_2}$ H ${_2}$、CH ${_4}$和H ${_2}$ O在不同波长处的五个振动-旋转带。所确定的C ${_2}$ H ${_2}$的跃迁频率与先前使用CW激光在2 MHz内测量的单个谱线的亚多普勒分辨率的跃迁频率一致。
2015-07-29 physics.optics
Spectroscopy of the Methane ν3 Band with an Accurate Mid-Infrared Coherent Dual- Comb Spectrometer
我们研制了一台中心波长为3.4 μm的高精度双梳谱仪。测量了甲烷ν3带的P、Q和部分R分支的振幅和相位谱，点间距为25 MHz至100 MHz，分辨率为~kHz，信噪比高达3500。拟合的吸光度和相位谱产生的132个振转线的中心频率。系统的不确定性估计为300 kHz，这是10-3的多普勒宽度和傅里叶变换光谱的10倍的改善。这些数据是第一个高精度的分子光谱获得的直接梳状光谱仪。
2011-10-06 physics.optics
Triggerless data acquisition in asynchronous optical-sampling terahertz time-domain spectroscopy based on dual-comb system
利用两个重复频率略有不同的锁相光学频率梳，在不使用任何触发信号或光延迟线的情况下，实现了异步光采样太赫兹时域光谱（ASOPS THz-TDS）.由于重复频率的严格稳定性，可以以无干扰的方式积累48分钟以上的数据而不会降低信号。在730 s后，测量的太赫兹信号的分数频率稳定性被评估为$\sim$ 8.0 $\times$ 10 $^{- 17}$。通过将两个频率梳锁相到频率标准来确保所获得的太赫兹频谱的频率精度。为了阐明我们的系统的性能，我们表征了水蒸气在0.557 THz附近的吸收线。测量的中心频率和线宽与HITRAN数据库预测值的良好一致性验证了我们的ASOPS THz-TDS系统用于精确测量的适用性。
2022-08-01 physics.ins-det physics.optics
Fourier transform spectroscopy around 3 microns with a broad difference frequency comb
我们描述了一种新的中红外频率梳发生器的基础上产生的差频约3.2微米。在宽的光谱跨度（>700 nm）上获得高的每梳模功率（>10-7 W/模）。该源用于直接吸收光谱与迈克尔逊基于傅里叶变换干涉仪。
2013-02-25 physics.chem-ph physics.optics
Comb-mode-resolved adaptive sampling terahertz dual-comb spectroscopy with a free-running single-cavity fiber laser
模式分辨双梳光谱（DCS）是一种新兴的光谱学工具，具有在太赫兹（THz）光谱学中同时实现宽光谱覆盖和高光谱分辨率的潜力。然而，需要两个独立稳定的超快激光器显着阻碍DCS技术的潜在应用。在这篇文章中，我们展示了模式分辨DCS在太赫兹区域的基础上自由运行的单腔双梳状光纤激光器与自适应采样。采用梳状模式分辨测量方法，测量了乙腈气体的低压光谱，其吸收特征接近多普勒极限，光谱采样间隔为48.8 MHz，光谱分辨率小于5 MHz，信噪比约为50 dB。所提出的方法的成功演示清楚地表明了实现低复杂性，MHz分辨率太赫兹光谱仪器的巨大潜力。
2019-08-03 physics.ins-det physics.optics
Comb-resolved spectroscopy with immersion grating in long-wave infrared
我们研制了一台用于8-10 μm长波红外波段的直接频梳光谱仪。实现了463 MHz的频率分辨率，这是最高的色散直接频率梳状光谱仪在该波长区域的报告。我们还展示了个别模式分辨成像的频率梳状光谱的游标腔滤波，并将其应用于获得简单和复杂的分子光谱。这些结果表明，浸没式光栅光谱仪提供了下一个进步的瞬态和大/复杂分子的灵敏，高分辨率光谱与腔增强和冷却技术相结合时。
2018-11-01 physics.ins-det physics.optics
Lock-in-detection dual-comb spectroscopy
由于光学频率梳（OFC）的高电位特性，双梳光谱（DCS）技术在气体光谱分析中有着广泛的应用。然而，大量时间数据的快速傅立叶变换（FFT）计算花费的时间显著长于干涉图的获取时间。在本文中，我们通过DCS与锁定检测的组合（即LID-DCS）来演示频域DCS。LID-DCS直接从大量的OFC模式中提取任意OFC模式，而不需要FFT计算。LID-DCS在氰化氢气体瞬态信号变化和光谱的快速监测中表现出了良好的性能。
2019-04-06 physics.app-ph physics.optics
Quantum-Well Laser Diodes for Frequency Comb Spectroscopy
我们演示了基于半导体量子阱激光二极管的简单光学频率梳。频率梳频谱可以通过选择材料特性和量子阱宽度来定制，从而提供频谱灵活性。最后，我们证明了这些设备的相互相干性，通过使用两个频率梳在同一设备上产生的射频双梳频谱。
2020-05-06 physics.app-ph physics.optics
Optical frequency comb Fourier transform cavity ring-down spectroscopy
我们展示了宽带和敏感的腔衰荡光谱使用近红外频率梳和时间分辨傅里叶变换光谱仪。腔衰减同时测量和光谱排序，导致每个光谱元素的纯指数衰减。反演了大气水和二氧化碳的吸收光谱，表明该技术具有较高的频率分辨率和吸收精度。介绍了实验装置、测量原理和数据处理方法。该技术受益于腔衰荡光谱的优点，即恢复的吸收不依赖于腔参数，为完全免校准的高精度吸收光谱打开了大门。
2022-01-27 physics.ins-det physics.optics
Upconversion Dual-comb Passive Spectroscopy of Mid-IR Incoherent Light
Department of Electrical, Computer, and Energy Engineering, University of Colorado Boulder（科罗拉多大学博尔德分校电气、计算机和能源工程系）；Department of Physics, University of Colorado Boulder（科罗拉多大学博尔德分校物理系）
提出交叉梳相关光谱法，利用两个近红外光梳对中红外非相干光进行异步和频采样，实现100 MHz分辨率的相位随机化中红外光频率测量。
2026-06-16 astro-ph.IM physics.optics
Vacuum Ultraviolet Dual-Comb Spectroscopy
James C. Wyant College of Optical Sciences, University of Arizona（亚利桑那大学詹姆斯·C·怀安特光学科学学院）；Department of Physics, University of Arizona（亚利桑那大学物理系）
本文提出利用谐振腔高次谐波生成实现真空紫外双梳光谱学，用于高精度测量乙炔和氨的吸收光谱。
2026-02-14 physics.atom-ph physics.optics
Picometer-resolution dual-comb spectroscopy with a free-running fibre laser
双梳光谱利用两组梳齿间距略有不同的梳线，通过测量梳线组之间的射频拍音来获取光谱信息。它有望成为一种实时、高分辨率的分析光谱工具，适用于一系列应用。然而，对来自两个独立激光器的梳状线之间的相干性的严格要求以及实现该要求的复杂控制系统将该技术限制在顶级计量实验室。通过用全光双梳激光方案取代控制电子器件，仅使用一个双波长被动锁模光纤激光器来演示简化的双梳光谱方案。具有由腔内色散确定的重复频率差的双梳状脉冲被证明对共模腔漂移和噪声是足够稳定的。由于在两组梳状线之间保持足够低的相对线宽，因此在全光纤设置中使用简单的数据采集和处理系统证明了在梳齿和皮米宽的光谱特征之间解析RF拍频的能力。使用具有小梳齿间距的节能、自由运行的光纤激光器的可能性可以实现更多应用可负担得起的低成本双梳光谱系统。
2016-04-29 physics.ins-det physics.optics
High-Resolution Quantum Cascade Laser Dual-Comb Spectroscopy in the Mid-Infrared with Absolute Frequency Referencing
量子级联激光器（QCL）频梳以其高亮度和快速时间分辨率彻底改变了中红外（MIR）光谱学，并且是一种非常有前途的完全集成且具有成本效益的传感器技术。对于其他集成梳状光源，如微梳和带间级联激光器，QCL具有几GHz的梳间距，这足以测量宽吸收结构，通常在液体或固体样品中发现。然而，高分辨率气相光谱需要光谱交错和频率校准。我们开发了一种频率校准方案，用于快速交错测量，具有多GHz间隔的梳齿。然后，我们证明了双梳光谱与600 kHz的精度在单次拍摄54毫秒测量超过40厘米$^{-1}$使用两个QCL在7.8 $\mathrmμ$ m。这项工作是一个重要的贡献，快速指纹的复杂分子混合物中的MIR。此外，校准方案可以与用于光谱和测距的微梳一起使用，在梳扫和梳校准设置中。
2022-05-06 physics.ins-det physics.optics
Mid-infrared dual-comb spectroscopy with electro-optic modulators
我们展示了双梳光谱的基础上产生的频率捷变的近红外频率梳，产生的电光调制器的帮助下的差频。梳状结构具有非常平坦的强度分布，其位置和线间距可以通过简单的旋钮自由选择。我们记录，在3微米的区域，多普勒限制的吸收光谱与解决梳状线在毫秒内。精确的分子线参数检索。我们的技术有望用于快速和灵敏的时间分辨研究，例如痕量气体。
2016-08-29 physics.chem-ph physics.optics
Frequency Comb Velocity-Modulation Spectroscopy
我们已经证明了一种新的技术，提供了大规模的平行梳状光谱敏感的离子，通过结合腔增强的直接频率梳状光谱与速度调制光谱。使用这种新的系统，我们已经测量了HfF+的电子跃迁，并实现了3 × 10-7的分数吸收灵敏度记录超过1500个同时通道跨越150 cm-1约800 nm的绝对频率精度为30 MHz（0.001 cm-1）。在30分钟内获得由交错测量组成的完全采样光谱。
2011-07-14 physics.atom-ph physics.chem-ph physics.optics
Mid-infrared feed-forward dual-comb spectroscopy at 3 $μ$m
中红外高分辨率光谱已被证明是研究气相分子结构和动力学的宝贵工具。频率梳的出现推进了精确分子光谱学的前沿。在这里，我们证明，在重要的3 μ m光谱区域的基本CH伸缩的分子，双梳光谱与实验的相干时间之间的梳，超过半个小时。中红外傅里叶变换光谱学使用两个频率梳，具有频率标度的自校准、仪器线形对光谱轮廓的贡献可忽略、高信噪比和宽光谱带宽，为小分子的精确光谱学开辟了新的机会。可以设想线形的高度多路复用计量。
2018-10-03 physics.atom-ph physics.chem-ph physics.optics
On-chip mid-infrared and THz frequency combs for spectroscopy
频率梳已经彻底改变了时间和频率计量学，并且近年来，高度紧凑甚至片上的新频率梳激光器已经在电磁波谱的中红外和THz区域中得到展示。新兴的技术包括电泵浦量子和带间级联半导体器件，以及高品质因数微谐振器。在这篇客座社论中，作者总结了该领域的最新进展，快速宽带光谱的潜力，以及在分子气体传感中使用的挑战和前景。
2019-07-10 physics.app-ph physics.optics
Direct frequency comb spectroscopy of trapped ions
首次报道了囚禁离子的直接频率梳谱。结果表明，用上转换波长为393 nm的频率梳激光可以直接激发钙离子的4s^2S_（1/2）-4p^2P_（3/2）跃迁。使用搁置方案来执行过渡的检测以抑制来自非谐振梳状模式的背景信号。所测得的f=761 905 012.7（0.5）MHz的过渡频率提出了两个数量级以上的精度的改善。
2008-12-22 physics.atom-ph physics.optics
Dual-comb delay spectroscopy with attometer resolution
光谱学在分子检测、生物分子鉴定和化学分析中提供精确的测量而引起了广泛的关注。然而，在混合分析物中，几乎无法区分具有重叠共振的不同来源。在这里，我们提出了双梳延迟光谱，以克服这个问题。群延迟谱的引入为识别强度或相位谱中可能导致重叠共振的源提供了一种新的工具。为了获得足够高的光谱分辨率和信噪比，以获得可靠的群延迟谱，探针梳的波长精确扫描的微波源的应用，导致阿米级的分辨率和百万级的信噪比。在实验中，光谱与可选的分辨率高达1 kHz（8 attometer），平均信噪比超过2，000，000，并超过33 nm的跨度被证明。来自两个不同来源的两个重叠共振被清楚区分。我们的工作为探索物质与光之间的相互作用提供了新的视角。
2020-05-10 physics.ins-det physics.optics
Direct frequency comb cavity ring-down spectroscopy: Enhancing Sensitivity and Precision
本文提出以光学频率梳直接探测 Fabry-Perot 腔、并用时间分辨傅里叶变换光谱仪并行反演衰荡事件的新方法，实现宽带高分辨、高灵敏度的腔损耗与吸收线型精密测量。
2024-09-14 physics.ins-det physics.optics
Tunable VUV Frequency Comb for $^{\mathrm{229m}}$Th Nuclear Spectroscopy
$^{\mathrm{229m}}$ Th核钟跃迁的激光光谱学研究是未来构建核基光学钟的必要条件。这项任务需要在真空紫外线中具有宽光谱覆盖范围的精密激光源。在这里，我们提出了一个可调谐真空紫外频率梳的基础上腔增强七次谐波产生。它的可调谐光谱覆盖了当前$^{\mathrm{229m}}$ Th核钟跃迁的不确定度范围。
2022-10-24 physics.atom-ph physics.optics
Towards Compact and Real-Time Terahertz Dual-Comb Spectroscopy Employing a Self-Detection Scheme
由于其快速和高分辨率的特点，双梳光谱吸引了越来越多的兴趣，因为它的第一个演示。在太赫兹频率范围内，丰富的吸收线（指纹）的分子位于，多外差光谱，采用双梳技术显示出优势，在实时光谱检测比传统的傅里叶变换红外或时域光谱。在这里，我们展示了紧凑的太赫兹双梳光谱的量子级联激光器（QCL）的基础上。在我们的实验中，两个自由运行的QCL产生大约120 GHz宽的梳状波，中心频率为4.2 THz，重复频率略有不同。我们观察到，$\sim$ 490 nW太赫兹功率耦合的一个激光器到其他足以激光自检测的双梳状谱，由微波频谱分析仪注册。此外，我们展示了实际的太赫兹传输双梳光谱与我们的设备，通过在室温下实施短的空气路径。光谱显示的半导体样品和潮湿的空气，后者允许快速监测的相对湿度。我们的设备应该很容易扩展到执行成像，显微镜和近场显微镜在太赫兹制度。
2019-12-12 physics.app-ph physics.optics
Entanglement-enhanced dual-comb spectroscopy
本文提出纠缠增强的双光梳光谱协议，通过在每个梳齿周围引入边带纠缠的量子光梳抑制外差探测散粒噪声，在微瓦至毫瓦功率范围内实现显著量子优势，为生物和化学传感提供新途径。
2023-07-30 physics.optics quant-ph
Spectral analyses of trans- and cis-DOCO transients via comb spectroscopy
我们使用时间分辨直接频率梳光谱在中红外获得高分辨率的振转光谱的OD+CO反应产生的产品。在这项工作中，我们提出了光谱分析的瞬态DOCO自由基从这个反应中的OD拉伸区域的同位素。分析进行了两种不同的理论方法的基础上微扰理论和变分计算用于预测的多原子分子的振转光谱的援助。我们讨论的优势和挑战，我们目前的方法研究光谱和瞬态分子的动力学。
2018-03-19 physics.chem-ph physics.optics
Nanophotonic supercontinuum based mid-infrared dual-comb spectroscopy
分子振动吸收的高分辨率和快速检测对于有机合成、制药过程和环境监测是重要的，并且通过经由双梳光谱的中红外（mid-IR）激光频率梳来实现。在这里，我们展示了一种新颖且高度简化的方法，通过超连续谱产生实现宽带中红外双梳光谱，该方法使用前所未有的纳米光子色散工程来实现，该工程允许平坦包络、超宽带中红外梳谱。中红外双梳具有覆盖2800-3600 1/cm的官能团区域的瞬时带宽，包括超过100，000条梳线，能够以高灵敏度、光谱分辨率和速度进行并行气相检测。除了传统的功能团，他们的同位素也解决了基于超连续谱的双梳光谱。我们的方法结合了成熟的光纤激光梳，数字相干数据平均和集成非线性光子学，每一个本身都是最先进的技术，标志着中红外双梳光谱的出现，可在受保护的实验室环境之外使用。
2019-08-02 nlin.PS physics.app-ph physics.optics
Combined time and frequency spectroscopy with engineered dual comb spectrometer
双梳光谱技术（DCS）是一种高精度、快速获取数据的宽带光谱技术。高频分辨率需要长的数据采集时间，限制了时间分辨测量中的时间分辨率。在这里，我们通过设计与样品相互作用的DCS脉冲训练来克服这种限制。测量是分步进行的，其中与样品相互作用的脉冲的数量在每个步骤中变化。在每个阶段记录DCS谱，并产生多维谱，从该多维谱推断系统时间演化。我们通过测量室温铷蒸气的吸收光谱来证明这种方法。测量的激发态的布居动力学表明，由于布居的相干积累，相互作用的脉冲的数量的平方依赖。在强激发条件下也观察到拉比振荡。这是DCS的第一次演示，具有高频率和时间分辨率，而无需调用泵浦探测光谱，结合脉冲激光光谱和时间特性。该方法可以同时检测不同化学物种的动力学和化学反应的途径。
2022-12-03 physics.atom-ph physics.optics
