光學頻率梳是繼超短脈衝激光問世之後激光技術領域的又一重大突破。光學頻率梳由“鎖模激光器”產生，是一種超短脈衝（飛秒1e－15s量級）的新型激光光源。飛秒激光脈衝是通過鎖定飛秒激光器內所有能夠振盪的激光縱模的相位而形成的週期性脈衝。如果對飛秒激光脈衝的重複頻率和載波包絡頻移進行精密控制，根據傅里葉變換，在頻域上即為分佈均勻、位置固定且光譜範圍極寬的一系列梳狀譜線，則為“光學頻率梳”，其可以作為參考來測量未知頻率或將激光穩定到特定頻率，而其在時域上則表現為重複頻率穩定的飛秒脈衝激光，如下圖所示。
飛秒光學頻率梳的出現得益於飛秒鎖模激光、非線性光學、時間頻率基準和激光穩頻技術等領域的發展，是超快光學與精密光譜學完美結合的產物。人們最初研究飛秒光學頻率梳的目的是要對光波頻率進行直接精密計量，在此之前諧波光頻鏈承擔了從微波頻率向光頻的過渡工作，但是其系統過於複雜且測量的光頻數量十分有限。而飛秒光學頻率梳實現了微波頻標與光學頻率的直接連接，可實現從兆赫茲到太赫茲的直接頻率傳遞，為下一代時間頻率基準的建立和頻率傳遞等方面的研究奠定了基礎。同時，由於飛秒光學頻率梳獨特的時域和頻域特性，使其在激光頻率計量、光鍾、頻率標準傳遞、絕對距離測量和精密光譜等方面有著更大的優勢和應用前景。此外，由於光學頻率梳在頻域上的一系列整齊的光譜譜線，使其可作為光譜分析的天然“刻線”，而且各“刻線”間的寬度很窄細，故擁有較高的光譜分辨率。而基於飛秒光學頻率梳髮展起來的，有別於傳統的傅里葉變換光譜儀的雙光梳光譜儀，在中紅外光梳高分辨氣體光譜分析中發揮著重要作用。
德國TOPTICA公司自2004年起就已建立超快光纖激光體系，現已將業務拓展到光梳領域。TOPTICA公司的差頻光梳（Difference Frequency Combs，DFC）產品基於鎖模的摻鉺（Er）超快光纖激光器，具有獨特的CERO（“zero－CEO”）專利技術，使得載波包絡頻移νCEO維持為零，並得益於共模抑制作用，其光梳能夠免受相位偏移和頻率偏移的擾動影響。TOPTICA能保證波長範圍從420nm至2200nm的激光器，均可通過相位鎖定技術鎖到DFC光梳上。
TOPTICA公司DFC光梳頻域和時域譜
TOPTICA的DFC光梳產品含DFC CORE、DFC CORE＋和DFC SEED三種版本。DFC CORE和DFC CORE＋都包含4路或8路相位穩定的1560nm激光輸出。而DFC SEED模塊運用於OPCPA（光學參量啁啾脈衝放大）和高功率需要超短脈衝相位穩定的放大器種子源（1560nm，1030nm，1950nm）。
TOPTICA光梳產品主要參數表
此外，TOPTICA還提供一些波長擴展模塊，可將DFC CORE的1560nm輸出轉化為420nm至2200nm之間的任意所需波長，波長轉換模塊都是基於TOPTICA的光纖飛秒激光技術。
TOPTICA光梳波長擴展模塊
而得益於寬而平坦的光譜增益特性，使得量子級聯激光器（Quantum Cascade Lasers， QCLs）能夠很好地應用於光梳領域。著名的瑞士Alpes Lasers公司致力於研發生產先進光源，是提供高性能、高穩定性的量子級聯激光器的專業生產商，產品波長可覆蓋4－20μm紅外波段，主要應用於各種場合的化學／氣體分析。其QCL光梳產品採用獨立一體化設計，將泵浦激光和微腔集成於波導結構中，能覆蓋幾乎所有的中、長紅外波段。
Alpes Lasers公司的雙光梳光譜產品，即通常包含探測光梳和參考光梳各一個，採用的是外差拍頻技術，具備超高分辨率和採樣時間僅幾十個cm－1的準實時採樣特性。而且此雙光梳光譜產品結合了DFB－QCLs的窄線寬、不跳摸可調諧性並具有更寬的波長覆蓋範圍。
環球嘉博（北京）科技有限公司作為知名的光電設備代理商，代理包括TOPTICA和Alpes Lasers在內的多家著名國際光電品牌，將繼續致力於提供頂級的產品解決方案和優良的服務質量，助力國內科研事業的發展。
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