On-chip, self-detected THz dual-comb spectrometer
我们提出了一种直接产生的片上双梳状太赫兹源。利用量子级联有源区的独特特性，利用其中一个梳作为探测器，对两个自由运行的太赫兹量子级联激光器的多外差拍频信号进行了电学测量。对应于630 GHz的频谱带宽，可以检测多达30种模式，这是双梳状配置的可用带宽。的多外差信号被用来调查的梳状模式的等距显示$10^{-12}$的精度在2.5太赫兹的载波频率。
2016-02-01 physics.optics
Thermal-light heterodyne spectroscopy with frequency comb calibration
精密激光光谱学是原子和分子物理学的许多发展以及相关技术（如原子钟和传感器）进步的关键。然而，在重要的光谱场景中，如天文学和遥感，光是热源，干涉或衍射光谱仪通常取代激光光谱。在这项工作中，我们采用基于激光的外差辐射测量测量非相干光源在近红外和引入技术的绝对频率校准与激光频率comb. Measuring太阳的连续谱，我们得到一个信噪比，匹配的基本量子限制的预测给出的热光子分布和我们的系统的效率，带宽和平均时间。在分辨率R~ 1，000，000的情况下，我们在10分钟内确定太阳光谱中的铁谱线的中心频率到亚MHz的绝对频率不确定度，分数精度为线宽的1/4000。此外，我们提出的概念，利用折射光束整形，以减少指向不稳定性的影响，由100倍，和频率梳状复用，以增加数据采集速率和光谱带宽的可比因素。总之，我们的工作带来了电信光子学的力量和频率梳计量的精度，激光外差辐射测量，太阳和天文光谱，遥感和精确的多普勒测速的影响。
2022-02-04 astro-ph.IM physics.optics
Multi-heterodyne differential absorption lidar based on dual-comb spectroscopy for simultaneous greenhouse gas and wind speed measurements
本研究基于双梳光谱技术提出一种多外差差分吸收激光雷达，利用高功率梳齿实现多频率吸收测量，可同时测量径向风速和路径平均温室气体浓度。
2024-06-26 physics.ins-det physics.optics
Coexisting frequency combs spaced by an octave in a monolithic quantum cascade laser
量子级联激光器被证明是有助于在中红外和太赫兹频率的紧凑型频率梳源的发展。在这里，我们展示了异质太赫兹量子级联激光器的两个有源区正好间隔一个倍频程。两个有源区均基于四量子阱激光器设计，它们在脉冲模式下在15 K下发射组合的3 mW峰值功率。两个中心频率分别为2.3 THz（带宽300 GHz）和4.6 THz（带宽270 GHz）。该结构的设计方式，允许同时操作的两个有源区的梳状制度，作为一个双梳状源，以及所有的波导内部自参考技术的测试台架结构。窄RF拍音（$\sim$ 15 kHz）被记录，示出了两个梳的同时操作，其自由运行的相干特性通过拍音光谱学被研究，所述拍音光谱学利用外部检测器和经由自混合来执行。仅依赖于增益带宽工程的高色散区域（4.6~THz）中的梳状操作显示了使用紧凑梳状源的宽光谱覆盖的潜力。
2018-10-24 physics.optics
Randomly spaced phase-only transmission combs for femtosecond pulse shaping
提出了一种新的基于相位剪裁传输的随机多独立梳状成形算法。这种方法的好处是可编程激光脉冲序列的无卫星生成。结果是通过创建一个传输函数作为一个随机梳的光学频率连续的不相交的部分与数值优化的段宽度分布。该算法是通过产生一个规则的非周期梳和随机排列的元素。实验演示进行了声光脉冲整形器提供宽带多窗口传输函数与任意可变宽度的段。抑制不需要的卫星脉冲的因子为8的演示，以及生成脉冲副本与扩展的可用延迟范围相比，只有相位脉冲整形与周期性传输梳。
2020-10-29 physics.optics
Silicon Photonics-based Heterodyne Interferometric Imager for free-space imaging
University of California Davis（加州大学戴维斯分校）；Lockheed Martin Advanced Technology Center, Lockheed Martin（洛克希德·马丁先进技术中心，洛克希德·马丁公司）
本文提出了一种基于硅光子学的异步干涉成像系统，利用单基线实现一维光谱分析，并通过多基线对实现二维图像重建，展示了其在光谱和成像应用中的潜力。
2026-04-03 astro-ph.IM physics.optics
Precision Doppler Shift Measurements with a Frequency Comb Calibrated Laser Heterodyne Radiometer
本文提出用光学频率梳校准激光外差辐射计，通过太阳吸收光谱精密测量大气 CO₂ 的风致多普勒频移，实现 100 kHz 频率精度并验证其测速能力。
2023-07-14 physics.ins-det physics.optics
Comparing Homodyne and Heterodyne Tomography of Quantum States of Light
Elmore Family School of Electrical and Computer Engineering and Purdue Quantum Science and Engineering Institute, Purdue University（普渡大学埃尔莫电气与计算机工程学院及普渡量子科学与工程研究所）；Wyant College of Optical Sciences, The University of Arizona（亚利桑那大学怀雅特光学科学学院）；Department of Electrical and Computer Engineering, The University of Arizona（亚利桑那大学电气与计算机工程系）；Program in Applied Mathematics, The University of Arizona（亚利桑那大学应用数学项目）；Quantum Information Science Section, Oak Ridge National Laboratory（橡树岭国家实验室量子信息科学部）
该研究通过理论和数值分析，发现同向全息成像在重建非高斯光子态时比异向测量更有效，为连续变量量子系统优化测量策略提供了新见解。
2025-12-18 physics.optics quant-ph
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
Timing jitter characterization of free-running dual-comb laser with sub-attosecond resolution using optical heterodyne detection
从双梳系统发射的脉冲序列被设计为具有低的相对定时抖动，使得它们对于许多光学测量技术例如光学测距和光谱学是有用的。然而，低抖动双梳系统的表征是具有挑战性的，因为它需要具有高灵敏度的测量技术。出于这一挑战，我们开发了一种基于光外差检测方法的技术，用于测量两个脉冲序列的相对定时抖动。该方法适用于具有基本上任何重复率差的双梳系统。此外，所提出的方法允许采样率的连续和精确的跟踪。为了证明该技术，我们进行了详细的表征的单模二极管泵浦的$\mathrm{Yb:CaF_2}$双梳状激光器从一个自由运行的偏振复用腔。这种新型激光器在160 MHz重复频率下产生115 fs的脉冲，每个梳齿的平均功率为130 mW，两个脉冲序列之间的相对定时抖动的检测本底噪声达到$8.0 \times 10^{-7} \, \mathrm{fs}^2/\mathrm{Hz} \; ( \sim 896 \: \mathrm{zs}/\sqrt{\mathrm{Hz}} )$，在100 Hz到1 MHz范围内积分时，相对均方根（rms）定时抖动为13 fs。这一性能表明，所演示的激光器与实际的双梳光谱、测距和采样应用高度兼容。此外，我们的研究结果表明，相对定时噪声测量技术可以表征双梳系统工作在自由运行模式或有限的重复率差，同时提供亚阿秒的分辨率，这是不可行的任何其他方法之前。
2022-01-21 physics.ins-det physics.optics
Quantum enhanced balanced heterodyne readout for differential interferometry
本文利用高频频谱纠缠双模压缩态和直接光信号组合，实验实现两个空间分离干涉仪的量子增强差分外差读出，规避3 dB噪声损失并使音频带信号信噪比再提升3.5 dB。
2024-10-29 physics.optics quant-ph
Frequency comb based four-wave-mixing spectroscopy
我们实验证明四波混频光谱使用频率梳。该实验使用了一种几何形状，其中激发脉冲和由样品产生的四波混频信号共同传播。我们分离它们在射频域的外差检测与本地振荡器梳，具有不同的重复频率。
2017-04-11 physics.optics
Time-Delay Interferometry with optical frequency comb
在天基引力波干涉仪中，外差激光相位测量由于星载时钟的相位波动而退化，导致干涉数据的灵敏度性能水平不可接受。为了校准时钟相位噪声，先前已经建议必须通过调制激光束来进行额外的航天器间相位测量。然而，这种技术大大增加了系统的复杂性和子系统故障的可能性。随着自参考光学频率梳的出现，有可能产生相干参考机载激光器的外差微波信号。在这种情况下，我们表明，微波噪声可以直接取消应用修改后的第二代时间延迟干涉组合的外差相位测量。这种方法避免了调制激光束的使用以及额外的超稳定振荡器时钟的需要。
2015-02-23 gr-qc physics.optics
Simple digital phase-measuring algorithm for low-noise heterodyne interferometry
我们提出了一种数字算法，用于测量两个正弦信号之间的相位差，结合修改后的条纹计数方法与两个样本过零点，使顺序信号处理。该技术可应用于高分辨率动态相位差测量，特别是外差干涉测量。从使用电气设备的演示中获得的本底噪声在高于约0.1 Hz的频率下为$5\times10^{-8} \mathrm{rad/\sqrt{Hz}}$。此外，通过将该方法应用于商用外差干涉仪，从4 kHz到1 MHz的本底噪声电平被确认为$7\times10^{-14} \mathrm{m/\sqrt{Hz}}$。我们还通过与标准零差干涉仪测量大于5000 m/s^2的冲击运动峰值加速度和10 mm行程的结果进行比较，证实了该算法的有效性。
2016-02-11 physics.ins-det physics.optics
A 12.5 GHz-Spaced Optical Frequency Comb Spanning >400 nm for near-Infrared Astronomical Spectrograph Calibration
介绍了一种用于近红外光谱仪校准的12.5 GHz间隔的光学频率梳，它被锁定在一个全球定位系统专用振荡器上。该梳是通过对250 MHz间隔的梳进行滤波而产生的。12.5 GHz梳的次序非线性展宽将波长范围扩展到1380 nm至1820 nm，提供了对地球大气的H波段透射窗的完全覆盖。为了估计光谱仪校准中可能存在的波长偏差，对杂散边模的有限抑制、光路线宽和梳状波的不稳定性进行了研究。边模抑制在20 dB和45 dB之间变化，并且在1550 nm处的光学线宽为~350 kHz。梳状频率不确定性以+/-30 kHz为界（对应于+/-5 cm/s的径向速度），受全球定位系统纪律振荡器基准的限制。这些结果表明，该梳可以很容易地支持径向速度测量低于1米/秒的近红外。
2010-02-26 physics.ins-det physics.optics
Frequency Comb Calibrated Laser Heterodyne Radiometry for Precision Radial Velocity Measurements
本研究提出结合光学频率梳校准的近红外激光外差辐射计方法，实现高分辨率、高精度的盘积分太阳光谱测量，达到亚米每秒级单日视向速度精度，量化了误差来源并指出未来改进方向。
2024-10-06 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Low-noise 750-MHz spaced Yb:fiber frequency combs
我们展示了两个完全和紧密相位锁定的750 MHz镱（Yb）光纤频率梳，它们独立地稳定到连续波（CW）激光器，具有<1 rad RMS相位误差。体电光调制器和单叠层压电陶瓷分别用作腔长稳定的快速致动器。载波包络频率通过对激光二极管电流的单回路反馈被锁相，示出了1.6 MHz伺服凸点。两种梳状天线在1 s时的环路分数频率不稳定性约为1.5e-18。据我们所知，这是基于光纤的低相位噪声梳中最高的重复率，该梳紧密锁定到光频率参考。
2018-05-25 physics.ins-det physics.optics
Broadband soliton microcombs in the biological window enabled by a resonant coupler
Peking University（北京大学）；Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院物理研究所）
本文提出一种基于谐振耦合器的氮化硅光孤子微梳，可在数十毫瓦泵浦功率下产生930-1380nm、98GHz间距的宽带光谱，实现热稳定单孤子态，为生物窗口应用提供紧凑低功耗微梳光源。
2026-10-12 physics.optics
Spectral dynamics in broadband frequency combs with overlapping harmonics
研究展示了通过非线性动力学将重叠谐波转换为均匀间隔超宽频谱频率梳的机制。
2025-03-06 physics.optics
Double-heterodyne probing for ultra-stable laser based on spectral hole burning in a rare-earth doped crystal
我们提出了一种实验技术，实现一个特定的吸收光谱图案在稀土掺杂晶体在低温下。随后在两个光谱通道上同时探测该图案，从而产生误差信号，该误差信号允许激光器在所述光谱图案上的频率锁定。两个通道的适当组合导致检测噪声的大幅降低，为实现超稳定激光器铺平了道路，对于该超稳定激光器，当使用多个通道时，可以使检测噪声任意低。我们利用这种技术实现了频率不稳定度为$1.7\times 10^{-15}$的激光器，不受探测噪声的限制，但受晶体的环境扰动。这与迄今为止稀土掺杂晶体稳定激光器在1秒时表现出的最低不稳定性相当。
2020-04-03 physics.app-ph physics.optics
Multi-mode Heterodyne Laser Interferometry Realized via Software Defined Radio
针对光谱烧孔（SHB）面临的激光功率受限导致散粒噪声高的问题，开发了基于开源软件定义无线电平台的多模外差激光干涉方案，实现多光频模式的产生、检测与分离，通过多模平均降低散粒噪声，提升低光功率干涉测量的噪声性能。
2023-10-05 physics.ins-det physics.optics
Origins of clustered frequency combs in Kerr microresonators
最近的实验表明，宽间距的参量边带的产生，可以演变成“集群”的光学频率梳克尔微谐振器。在这里，我们描述的物理基础，形成这样的簇梳状态。特别是，我们表明，所需的初始边带生成的相位匹配是这样的（至少）的边带经历异常色散，使边带驱动频率梳形成通过退化和非退化四波混频。我们验证我们的建议，通过结合在氟化镁微谐振器和相应的数值模拟的实验观察。我们还调查的相干特性所产生的集群频率梳。我们的研究结果提供了有价值的见解宽间距的参数边带和集群频率梳克尔微谐振器的产生和动力学。
2018-05-30 physics.optics
Direct observation of terahertz frequency comb generationin difference-frequency quantum cascade lasers
太赫兹量子级联激光源是基于中红外器件腔内差频产生的，是目前唯一一种不需要庞大而昂贵的液氦冷却而能在0.6-6 THz范围内工作的电泵浦器件，是旋转分子光谱学和传感应用的重要资产。本文介绍了用波长为6.5 μm的分布反馈激光器和波长为6.9 μm左右的法布里-珀罗器件进行腔内混频实现的梳状运转。在78 K下，获得了1.8 ~ 3.3THz的超宽带THz辐射，总输出功率为8 μW.利用近红外脉冲光整流技术，采用基频参考THz梳状结构对THz辐射进行了多外差探测.下转换的节拍，同时获得，确认一个相等的间隔太赫兹发射低至1 MHz的精度。在未来，这种设置可以用于基于傅立叶变换的相位关系之间的发射太赫兹模式的评估，铺平了道路，室温，紧凑和现场部署的高等级太赫兹频率梳。
2021-03-17 physics.optics
Clock Noise Cancellation in Heterodyne Links between Optical Cavities for Space-Borne Gravitational-Wave Telescopes
Institute of Space and Astronautical Science, Japan Aerospace Exploration Agency（宇宙科学研究所，日本宇宙航空研究开发机构）；Department of Physics, The University of Tokyo（东京大学物理学系）
针对空间引力波望远镜中异频干涉仪的时钟抖动问题，提出利用双异频信号消除噪声并保持引力波信息的方法，通过时域模拟验证了该方案在恢复灵敏度和提升信噪比方面的有效性。
2026-04-20 astro-ph.IM gr-qc physics.optics
Multispectral Kerr frequency comb initiated by Faraday ripples
在均匀微谐振器中，宽带克尔频率梳的产生由图灵图案触发。在这里，我们研究了一个明显不同的路径启动克尔频率梳的法拉第波纹。动量守恒是由腔色散的方位角调制来保证的。与理论分析一致，我们实现了一个覆盖电信O，C，L和2 μm波段的多谱克尔频率梳。通过连续波外差拍音和振幅噪声谱测量证实了梳状相干性和子梳状偏移的存在。该器件可用于实现宽带光频率合成器和大容量相干通信。
2016-10-21 physics.optics
Background-free time-resolved coherent Raman spectroscopy (CSRS and CARS): heterodyne detection of low-energy vibrations and recognition of excited-state contributions
相干拉曼散射（CRS）光谱技术已经得到了广泛的发展和优化，在生物医学和基础科学的不同应用。最常用的CRS技术是相干反斯托克斯拉曼散射（CARS），以及最近的受激拉曼散射（SRS）。相干斯托克斯拉曼散射（CSRS）在很大程度上被忽略，主要是因为它经常受到荧光的强烈影响，特别是对于共振增强测量。然而，在共振激发的情况下，CSRS信号中包含的信息可以与CARS的信息不同并且互补。在这里，我们结合脉冲整形，干涉外差检测，8步相位循环和傅立叶变换的时域测量，在CARS和二维电子光谱社区开发的方法，测量共振CSRS和CARS光谱使用钛：蓝宝石振荡器。该信号基本上是无背景的（荧光和非共振背景信号都被抑制），具有高光谱分辨率和高灵敏度，并且可以访问低至~30 cm-1的低能模式。我们证明了CSRS和CARS方案之间容易地选择的能力，并显示一个例子，其中CSRS和CARS光谱的采集允许振动模式上的激发电子态被区分从那些在地面上的电子态。
2019-04-10 physics.atom-ph physics.optics
High contrast linking 6 lasers to a 1 GHz Ybfiber laser frequency comb
我们证明了0.95 GHz的重复率完全稳定的Yb：光纤频率梳没有光放大。利用高模功率和高相干性，该梳齿在至少6个连续波长激光（580 nm，679 nm，698 nm，707 nm，813 nm和922 nm）的直接外差拍频信号上获得35 dB ~ 42 dB的信噪比，同时保持大于40 dB的载波包络频率信号。它可用于直接测量可见光和近红外波段的光频，在多个光频的同时比较方面具有很大的潜力。
2018-11-25 physics.optics
Frequency modulation Fourier transform spectroscopy
本文提出了一种调频外差激光光谱与傅里叶变换光谱相结合的新方法--调频傅里叶变换光谱法。它提供同时灵敏测量吸收和色散分布与宽带光谱覆盖能力。对1.5 $μ$ m波段C_2H_2的泛频光谱进行了实验论证。
2007-04-04 physics.optics
The quantum-limited comb lineshape of a mode-locked laser: Fundamental limits on frequency uncertainty
我们计算的量子限制的形状的梳状线从锁模钛：蓝宝石激光器使用实验推导出的参数的激光器的线性响应扰动。梳状线的自由运行宽度被发现在整个激光光谱。通过模拟一个简单的反馈环的影响，我们计算的量子噪声和反馈参数的剩余相位噪声的频谱。最后，我们计算了在光外差拍频探测中，当限制因素为量子噪声时，光频测量中的频率不确定度。
2008-07-25 physics.optics
Characterizing pump line phase offset of a single-soliton Kerr comb by dual comb interferometry
我们实验证明了相位恢复的单孤子克尔梳通过双梳干涉术实现的电场互相关。通过克尔梳与具有预先表征的相位轮廓的参考电光梳之间的外差拍频获得克尔梳的相位轮廓。光孤子克尔梳具有近平坦的相位分布，并且泵浦线被观察到显示出依赖于泵浦参数的相位偏移。实验结果与数值模拟结果一致。我们的全线性方法可以在低输入功率（20 $μ$ W）下进行快速测量（3.2 $μ$ s）。
2018-10-20 physics.optics
Mid-Infrared Optical Frequency Combs based on Crystalline Microresonators
中红外光谱范围（2至20 μm）对于化学、生物学和物理学特别重要，因为许多分子表现出强烈的振转指纹。频率梳-由等间距的尖锐线组成的宽光谱带宽相干光源-正在为先进的光谱学创造新的机会。中红外频率梳状源最近已经出现，但仍然面临技术挑战，如实现例如直接梳状光谱所需的每梳状线的高功率和数十GHz的线间距。在这里，我们展示了一种新的方法来创建这样的频率梳通过四波混频在连续波泵浦超高Q值晶体微谐振器由氟化镁制成。仔细选择谐振器材料和设计使得在中红外线中产生宽梳状窄线成为可能：在λ=2.5 μm处，约100条线间隔100 GHz，跨越200 nm（~10 THz）。这种新型的频率梳光源具有结构紧凑、转换效率高、模间距大和单梳线功率高等特点，有望成为中红外分子光谱研究的新方法。
2012-03-12 physics.optics
On-chip Dual-comb based on Quantum Cascade Laser Frequency Combs
双梳光谱学是中红外频率梳在高分辨率分子光谱学中最具吸引力的应用之一，因为它利用了频率梳的独特相干特性与中红外分子光谱学可实现的高灵敏度相结合。本文提出了一种基于中红外量子级联激光频率梳的片上双梳光源，其中两个频率梳集成在一个芯片上。通过在每个激光器旁边集成微加热器来控制梳状重复和偏移频率。我们表明，完全控制的双梳系统是可能的，通过测量对应于32厘米$^{-1}$的光学带宽在1330厘米$^{-1}$（7.52 $μ$ m）的中心频率的多外差拍频，表明该设备是理想的紧凑型双梳光谱系统。
2015-10-30 physics.optics
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
High-power mid-infrared frequency comb source based on a femtosecond Er:fiber oscillator
我们报道了一种基于飞秒铒光纤振荡器的高功率中红外频率梳光源，其重复频率稳定在250 MHz。在周期极化的MgO掺杂Li_2O_3晶体中，通过差频产生中红外频率梳。输出功率约120 mW，脉宽约80 fs，光谱覆盖范围2.9 ~ 3.6 μ m。所制备的高功率宽带中红外频率梳保持了相干特性，并通过外差测量进行了验证。作为第一个应用，在环境大气压力和温度下，在短的20 cm玻璃池中测量~200 ppm甲烷-空气混合物的光谱。
2013-02-20 physics.optics
High-power, hybrid Er:fiber/Tm:fiber frequency comb source in the 2 μm wavelength region
我们提出了一个2- \mum频率梳的基础上，可靠的锁模铒光纤激光器的重复频率为100 MHz。在将放大的Er：光纤梳的光谱移动到更长的波长之后，使用单包层Tm/Ho：光纤作为自泵浦前置放大器，以产生以1.93 \mum为中心的相干宽带光谱。随后，包层泵浦的Tm：光纤放大器将系统在1.96 \mum处提升到4.8 W的最大输出功率。在一个紧凑的光栅压缩器压缩后，我们的放大Er：光纤/Tm：光纤混合系统提供高达2.9 W的脉冲持续时间为141 fs。系统的梳状特性通过外差测量检查。
2012-02-01 physics.optics
Analysis of the phase-locking dynamics of a III-V-on-silicon frequency comb laser
我们提出了一个电信混合III-V-硅上的被动锁模激光器与环形腔的相位动力学的详细表征。我们探讨了增益电流和饱和吸收体偏置电压的函数的操作的各种制度。我们使用步进外差测量来量化光谱啁啾和重建脉冲包络。有了这种技术，我们能够识别制度的近变换限制的操作，我们评估的梳状相位关系时，可饱和吸收体偏置电压的变化锁模的退化。最后，我们提出了一个初步的研究，在混合锁模操作的相位锁定和展示变换限制脉冲。
2020-10-20 physics.optics
Comment on "Retrieval of phase relation and emission profile of quantum cascade laser frequency combs''
最近发表在arXiv：1905.00668上的一篇文章提出，频率梳内的相位关系可以使用参考梳从外差测量中重建。原则上，按照这种方法，光学相位的这种恢复似乎是可能的，但应该产生时间恒定的信号。相反，arXiv：1905.00668提供了相位的显著相对漂移的实验证据，这表明梳的模式没有相干锁相。如果测试中的梳不是等距的，则可以解释这种时间漂移。这进一步意味着基础时间波形是不重复的，并且不能被压缩成相干短脉冲。这种伪影严重阻碍了量子级联激光器在精密计量中的应用。此外，将多模量子级联激光器指定为频率梳的概念似乎值得怀疑。
2019-05-13 physics.optics
Heterodyne dispersive cavity ring-down spectroscopy exploiting eigenmode frequencies for high-fidelity measurements
提出利用腔模频率的外差色散CRDS方法，通过外差探测与傅里叶分析规避光强和探测器非线性误差，实现亚‰准确度及10^(-4)级长期重复性。
2024-03-04 physics.app-ph physics.ins-det physics.optics
High-power frequency comb source tunable from 2.7 to 4.2 μm based on difference frequency generation pumped by an Yb-doped fiber laser
介绍了一种基于周期极化铌酸锂（PPLN）晶体差频产生（DFG）的宽带中红外（MIR）频率梳状光源。通过将重复频率为125 MHz的掺镱光纤激光器的输出与高非线性光纤中相同光源产生的拉曼位移孤子进行混频，获得了中红外辐射。该闲频激光器在2.7 - 4.2 μm范围内可调谐，平均输出功率达237 mW，脉冲宽度为115 fs。光谱干涉和外差拍频测量证实了MIR梳的相干性。通过测量乙炔在3.0 - 3.1 μm波段的吸收光谱，证明了所研制的差频光源在激光光谱学中的适用性。
2017-03-09 physics.optics
Broadband Phase-Noise Suppression in a Yb-Fiber Frequency Comb
报道了一种简单的利用主动强度噪声伺服系统抑制Yb基光纤光学频率梳高频相位噪声的方法。使用具有连续波（cw）激光器的光学外差拍频的相位噪声的环外测量显示出相位噪声的抑制为\geq 7 dB至100 kHz的傅立叶频率，单位增益交叉为-700 kHz。这些结果是由激光的强度和相位噪声之间的强相关性实现的。强度和相位噪声谱以及传递函数的详细测量揭示，高于-100 kHz的主要相位和强度噪声贡献是由于放大的自发发射（ASE）或其他量子噪声源。
2011-01-29 physics.optics
An air-spaced virtually imaged phased array with 94 MHz resolution for precision spectroscopy
Leibniz Institute for Plasma Science and Technology (INP)（莱布尼兹等离子体科学与技术研究所）；Experimental Physics V – Spectroscopy of Atoms and Molecules by Laser Methods, Faculty of Physics and Astronomy, Ruhr University Bochum（波鸿鲁尔大学物理与天文学学院实验物理学V系（激光方法原子和分子光谱学））
该研究提出了一种无需光学滤波腔的空气间隔虚拟成像相位阵列光谱仪，实现了250 MHz重复率的中红外频率梳模式分辨，提供94 MHz的高分辨率，用于高精度分子光谱学。
2024-11-20 physics.app-ph physics.chem-ph physics.optics
Dual-comb interferometry via repetition-rate switching of a single frequency comb
我们实验证明了一种通用的技术，用于执行双梳干涉使用一个单一的频率梳。通过快速切换的重复率，输出脉冲训练可以延迟和外差与自身产生干涉图。保留了标准双梳干涉测量的全速和分辨率，同时提供了显着的实验简化和成本节约。我们表明，这种方法是特别适合于绝对距离计量由于连续的重复率切换的结果的非模糊范围的扩展。
2018-06-14 physics.ins-det physics.optics
Beyond 100 THz-spanning ultraviolet frequency combs in a non-centrosymmetric crystalline waveguide
紫外频率梳通过解决原子和分子的电子跃迁，使从精密光谱到原子钟的应用成为可能。通过集成非线性光学获得紫外光通常受到紫外区域中的强材料色散和大波导关注的阻碍。在这里，我们展示了一个简单的路线，芯片级的紫外线梳发生器，同时显示了一个无间隙的频率跨度~128太赫兹和超连续源的超快光纤激光器。在单晶氮化铝薄膜中实现了同时的立方和二次非线性过程，其中啁啾调制锥形波导被图案化以确保宽相位匹配。外差拍音表征表明，近可见光和紫外超连续谱梳保持高度的相干性。我们的方法也适用于其他非中心对称光子平台的超快非线性光学与可扩展的带宽。
2019-11-14 physics.optics
Topological cascade laser for frequency comb generation in $\mathcal{PT}$-symmetric structures
级联的共振拓扑结构与$\mathcal{PT}$对称性破缺显示出发射激光的频率梳谱。我们考虑光学活性拓扑Aubry-André-Harper晶格支持边缘模式在规则间隔的频率。当$\mathcal{PT}$ -破缺区的放大共振与拓扑光栅的边缘模式相匹配时，我们预测了离散激光线的发射。适当的设计使得能够针对特定应用设计光谱特征。拓扑保护的鲁棒性使得该系统非常适合用于光谱学、计量学和量子信息的新一代紧凑型频率梳发射器。
2017-07-28 physics.optics
Sculpting harmonic comb states in terahertz quantum cascade lasers by controlled engineering
针对太赫兹量子级联激光器中特定阶次谐波频率梳可控生成的难题，提出通过在双金属法布里-珀罗QCL顶面刻蚀等间距缺陷的策略，实现了预设阶次的宽带谐波梳发射，创下单模光功率约270μW的纪录。
2023-11-06 physics.optics
Intraresonance frequency combs in Kerr microresonators
Faculty of Physics, Lomonosov Moscow State University（莫斯科国立大学物理系）；Russian Quantum Center（俄罗斯量子中心）；Moscow Institute of Physics and Technology（莫斯科物理技术学院）；International Quantum Academy（国际量子研究院）；Hefei National Laboratory, University of Science and Technology of China（中国科学技术大学合肥国家实验室）；Lebedev Physical Institute, Russian Academy of Sciences（俄罗斯科学院列别捷夫物理研究所）
本文通过双泵浦技术在微谐振腔单一共振中形成Kerr梳，揭示了参数驱动的相多稳态动态，简化了异步读出测量。
2026-01-12 physics.optics
Stepped-Frequency THz-wave Signal Generation From a Kerr Microresonator Soliton Comb
本文首次利用低噪声耗散Kerr微谐振腔孤子梳结合光学循环移频环路，产生约280 GHz步进频率THz信号，并通过实验实现4.15 GHz带宽。
2023-08-31 physics.optics
Doppler-free Fourier transform spectroscopy
利用铷原子蒸气5S-5D跃迁的双光子激发光谱，论证了利用双激光频率梳实现亚多普勒宽带多外差光谱的可行性。
2017-06-09 physics.atom-ph physics.chem-ph physics.optics
Full Nonlinear Conversion of Broadband Frequency Combs generated by Four-Wave Mixing in Highly Nonlinear Fibers
我们产生了一个200 nm的光学频率梳，在1.5微米，通过注入两个单频激光到一个高度非线性光纤，并探讨其光谱相位特性和高功率，以证明完全非线性转换到其二次谐波。通过简单地聚焦到2 mm长的非线性晶体中，通过二次谐波和多个和频产生产生，产生了中心在790-800 nm且间隔为0.8-1 nm（380-470 GHz）的具有100 nm（~ 48 THz）带宽的光学频率梳。在不倾斜晶体的情况下，在垂直入射配置中使用传统的双折射相位匹配。
2009-02-12 physics.optics
Optical frequency comb generation from a monolithic microresonator
光学频率梳在红外线、可见光和紫外线中提供等距离的频率标记，并且可以将未知的光学频率链接到无线电或微波频率基准。自从频率梳问世以来，它已经在光频计量和精密测量以及宽带激光气体传感8和分子指纹识别等应用方面取得了重大进展。早期的工作是通过腔内相位调制产生频率梳，而到目前为止，频率梳是利用锁模激光器的梳状模式结构产生的，其重复频率和载波包络相位可以稳定。在这里，我们报告了一种全新的方法，其中等间隔的频率标记是从已知频率的连续波（CW）泵浦激光器与单片高Q微谐振器13的模式通过克尔非线性相互作用产生的。参数增益的固有宽带性质使得能够在500 nm宽的跨度（约100 nm）上产生离散梳状模式。70 THz），而不依赖于任何外部光谱展宽。基于光外差的测量结果表明，级联参数相互作用引起的光学频率梳，克服了被动腔色散。模间距的均匀性在7.3 × 10 ~（-18）的相对实验精度范围内得到了验证。
2007-08-04 physics.atm-clus physics.optics
High-resolution spectroscopy of arbitrary light sources using frequency combs
使用频率梳的多外差技术-通过用梳状波的许多线来拍一个未知信号，它的频谱被恢复。然而，这些技术仅限于测量相干源，如激光。在这项工作中，我们展示了一种新的多外差技术，允许几乎任何复杂的宽带频谱被检索使用comb. Two版本介绍：延迟梳技术，使用一个可调的延迟元件，和双梳技术，使用第二comb. In每种情况下，通过傅立叶变换两个频谱图之间的相关性恢复的源的频谱。这种方法本质上是统计的，并且几乎适用于任何光源（相干或非相干），从而可以快速测量整个光谱并具有高分辨率。
2020-04-21 physics.optics
Retrieval of phase relation and emission profile of quantum cascade laser frequency combs
量子级联激光器最近经历的主要发展已经有效地将频率梳发射扩展到更长波长的光谱区域，即中红外和远红外。与经典的脉冲频率梳不同，它们的锁模机制依赖于四波混频非线性过程，具有不同于传统短脉冲序列的时间强度分布。测量这些梳中的模式的绝对相位图案使得能够在没有短脉冲发射的情况下彻底表征锁模的开始以及相干特性。在这里，通过结合双梳多外差检测与傅里叶变换分析，我们展示了如何同时获取和监测在很宽的时间范围内的通用频率comb.The技术的相位图案被施加到表征中红外和太赫兹量子级联激光频率梳，最终证明了高度的相干性和显着的长期稳定性，这些来源。此外，该技术还允许重建发射的电场、强度分布和瞬时频率。
2019-05-02 physics.optics
Probing Within Partially Coherent Microcavity Frequency Combs via Optical Pulse Shaping
基于级联四波混频的微腔频率梳的最新研究揭示了光谱的演化与观测到的时间相干性之间的联系。在这里，我们研究了氮化硅微谐振器，其中初始四波混频边带由多个自由光谱范围（FSR）从泵浦间隔开，然后填充，以产生具有单个FSR间距的梳，从而导致部分相干。通过使用一个脉冲整形器来选择和操纵的相位的各种子集的谱线，我们能够探测的结构内的部分相干comb.Our的数据表现出强烈的变化，在不同群体的线之间的相互相干的程度，并提供支持的一个简单的模型部分相干的梳形成。
2012-07-09 physics.optics
Electro-optic frequency combs for rapid interrogation in cavity optomechanics
电光频率梳被用来快速询问光机械传感器，表现出的光谱分辨率大大超过可能与锁模频率梳。频率梳使用基于集成电路的直接数字合成器产生，并利用在自外差配置。与基于激光锁定或扫描的方法不同，本方法允许快速并行测量全光腔模式、大动态范围的传感器位移以及在DC和500 kHz之间的宽频率范围内的采集。除了很好地适合于腔光学机械传感器的测量之外，这种基于光学频率梳的方法可以用于在广泛的物理和化学传感器中的询问。
2022-03-31 physics.ins-det physics.optics
