光學頻率測量的挑戰在于：一是寬頻段測量難（從紫外到太赫茲的光頻范圍跨度極大，傳統儀器難以全覆蓋）；二是基準銜接難（光頻遠高于成熟的微波頻標，無法直接校準）；三是精度控制難（微小的頻率漂移會導致測量誤差累積），而光頻梳恰好從這三方面提供了突破性解決方案。它首先是 “寬頻段通用標尺”：光頻梳的等間隔梳齒可覆蓋紫外、可見、紅外乃至太赫茲頻段，如同一把能適配不同 “刻度需求” 的尺子 —— 無論是測量半導體激光的近紅外頻率，還是分子光譜的紫外特征頻率，無需更換測量設備，只需通過梳齒與目標光頻的比對，即可直接讀取頻率值，解決了傳統測量儀器 “頻段碎片化” 的局限，讓跨頻段光頻測量變得高效統一。光頻梳自誕生以來已經經歷了20余年的發展歷程，許多關鍵技術也逐漸成熟，在各個領域中展現出獨特的優勢。異步采樣光頻梳論壇

光頻梳，堪稱光領域的神奇 “舞者”。從原理上看，它源于鎖模激光器產生的周期性激光脈沖串。在時間域里，這些脈沖猶如靈動的舞者，有節奏地躍動；轉換到頻率空間，便化作等間隔頻率的光譜，好似一把精心打造的光學尺子。這把尺子刻度由鎖模激光重復頻率決定，起點與零頻差值取決于激光脈沖載波和包絡相對相位。憑借如此特性，光頻梳可測量未知頻率，在光學測量中，將原本復雜模糊的測量變得清晰，極大提升了測量精度，助力科學家探索光與物質相互作用的細微奧秘 。光纖光頻梳應用光頻梳是一種被廣闊應用于光譜分析領域的新型儀器。

光頻梳對光波頻率的精確控制，源于 “硬件校準 + 軟件調控” 的雙重保障：硬件上，它通過鎖模技術固定脈沖重復頻率，再結合原子鐘或光學參考腔校準，將頻率穩定性控制在 10^-18 量級 —— 相當于讓 “頻率舞者” 的每一步 “舞步”（脈沖頻率）誤差，比百億年差 1 秒還小；軟件上，科研人員可通過調節激光腔參數、非線性介質類型，精確微調梳齒的頻率間隔與覆蓋范圍，實現從紫外到太赫茲頻段的 “按需控頻”，就像為舞者定制不同節奏的 “舞曲”。

從頻域視角來看，光頻梳呈現出獨特的等間隔分立光譜結構。當對其進行光譜分析時，可清晰觀察到一系列離散的頻率峰，這些頻率峰均勻分布在頻域中，彼此間隔相等，恰似一把梳子的齒均勻排列。這種特殊結構源于其產生原理，無論是光調制還是飛秒脈沖產生過程，都能促使激光光譜在頻域按特定規律分裂與分布。這一特性賦予光頻梳諸多實用價值，它為復雜的光學頻率測量提供了清晰的標尺。在對未知光譜進行分析時，通過與光頻梳的頻率峰對比，能夠快速、準確地確定未知光譜的頻率位置與特性，極大簡化了光學頻率相關的研究與應用工作 。微腔光頻梳作為一種頻率的測量工具,具有高準確度,可集成化的優勢。

光學頻率梳（Optical frequency comb）是一種特殊的激光光源。與普通激光的單頻或窄帶頻譜不同，它的頻譜由一系列等間隔的離散頻率點組成，形似梳子，故得名 “頻梳”；在時間域上，它表現為重復周期穩定的超短脈沖序列，脈沖寬度可低至飛秒級（1 飛秒 = 10^-15 秒）。這種特殊性源于鎖模技術 —— 通過在激光諧振腔內引入調制，迫使不同頻率的激光模式形成固定相位關系，從而輸出相干的脈沖序列。其特性包括寬頻譜覆蓋（可從紫外延伸至中紅外）、頻率間隔恒定（由脈沖重復頻率決定）、全頻譜相干性，這使其成為連接微波頻率（電子學）與光學頻率（光子學）的 “橋梁”，為跨波段精密測量奠定基礎，也是量子信息、光通信等領域的關鍵光源。光頻梳還在光通信和光網絡領域具有重要意義。皮秒光頻梳輸出方式

革i命性光頻梳技術：推動科研領域邁向新高峰。異步采樣光頻梳論壇

其次是 “頻率溯源橋梁”：光學頻率測量需依托穩定的基準（如銫原子微波鐘），但光頻（10^12-10^18 Hz）與微波頻標（10^9 Hz）存在量級鴻溝。光頻梳的梳齒頻率嚴格等于 “重復頻率 × 梳齒序數 + 載波包絡偏移頻率”，其中重復頻率可直接與微波頻標鎖定，相當于在光頻與微波頻標間搭建了 “可量化的橋梁”，讓任何目標光頻都能通過梳齒溯源至國際時間基準，確保測量結果的全球一致性。此外，光頻梳自身的頻率穩定性可達 10^-18 量級，遠高于傳統光學測量儀器（通常為 10^-12-10^-15 量級）。在測量原子能級躍遷頻率時，傳統方法可能存在 kHz 級誤差，而光頻梳可將誤差壓縮至 Hz 甚至 mHz 級，為量子光學、精密計量等領域的 “極限測量” 提供了可靠支撐 —— 例如通過測量分子振動頻率，可實現對大氣污染物濃度的 ppb 級（十億分之一）檢測，這正是傳統測量技術難以企及的精度高度。異步采樣光頻梳論壇