用于太赫茲到光頻率快速頻譜分析的1GHz單腔雙光梳激光器（本文譯自（Gigahertz Single-cavity Dual-comb Laser for Rapid Time-domain Spectroscopy:from Few Terahertz to Optical Frequencies ）Benjamin Willenberg1,*,x, Christopher R. Phillips1,*, Justinas Pupeikis1 , Sandro L. Camenzind1 , LarsLiebermeister2 , Robert B. Kohlhass2 , Bj?rn G ...
變化的斜率對(duì)光頻率合成的波動(dòng)非常敏感，表明和Rb時(shí)鐘之間存在緊密的鎖相宴胧。在修正的Allan偏差分析中漱抓，計(jì)算的不穩(wěn)定性分?jǐn)?shù)在平均低于1000 s時(shí)也產(chǎn)生了到的斜率。對(duì)于較長(zhǎng)的平均時(shí)間恕齐，不穩(wěn)定性受到不必要的頻閃噪聲的限制乞娄。圖2所示。（a）鎖模鉺光纖激光器的光譜范圍為21 nm显歧，中心為1560 nm仪或。（b）強(qiáng)度自相關(guān)跡為2.3 ps脈沖。（c）放大后的光譜輸出范圍為45.5 nm士骤。（d）壓縮后83 fs脈沖的干擾自相關(guān)跡線范删。（e）兩個(gè)光譜分析儀測(cè)量HNLF后的超連續(xù)統(tǒng)。圖3所示拷肌。（a）光電探測(cè)器檢測(cè)到的fceo的射頻頻譜到旦。（b）光電探測(cè)器檢測(cè)到的光拍音符（fbeat）的RF頻譜。圖4所示巨缘。從鎖相環(huán)路 ...
通常與泵浦激光頻率相同添忘，使它們回到基態(tài)并產(chǎn)生頻率高于探測(cè)激光的反斯托克斯信號(hào)(圖1)。通過固定泵浦激光的波長(zhǎng)和改變斯托克斯光束的頻率若锁，可以獲得像SRS中那樣的寬帶測(cè)量搁骑。CARS實(shí)現(xiàn)了信號(hào)強(qiáng)度的1000倍提高，并且由于散射光是藍(lán)移的又固，因此它不受自熒光的干擾仲器。與SRS一樣，信號(hào)強(qiáng)度的增加允許更短的采集時(shí)間口予，允許高達(dá)20 fps的視頻速率成像娄周。與SRS不同涕侈，CARS信號(hào)與濃度呈非線性相關(guān)沪停，因此定量成像并不簡(jiǎn)單。第三種信號(hào)增強(qiáng)技術(shù)裳涛，SERS木张，依賴于修改樣本來增強(qiáng)信號(hào)。在SERS中端三，使用金和銀等金屬納米顆粒舷礼，當(dāng)受到入射光的撞擊時(shí)，它們的表面會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的電磁場(chǎng)郊闯，增強(qiáng)目標(biāo)分子的拉曼信號(hào)妻献。這一過程背后的物理現(xiàn) ...
數(shù)蛛株，如激發(fā)激光頻率和強(qiáng)度、探測(cè)器效率和增益以及測(cè)量積分時(shí)間育拨。如果這些實(shí)驗(yàn)參數(shù)在測(cè)量之間保持一致谨履，來自薄膜樣品的拉曼信號(hào)的強(qiáng)度可能被用作薄膜厚度的測(cè)量。在一定的薄膜厚度下熬丧，測(cè)量的拉曼強(qiáng)度增強(qiáng)并且已被證明是由于在薄膜界面上的多次反射的入射光以及拉曼散射光的干涉笋粟。這種干涉增強(qiáng)拉曼散射(IERS)現(xiàn)象被用于最大化拉曼信號(hào)，這些信號(hào)來自于沉積在襯底上的較厚層之上的非常薄的層析蝴。自從首次證明石墨烯在硅襯底上的拉曼增強(qiáng)害捕，一些研究人員使用拉曼強(qiáng)度比來估計(jì)石墨烯的厚度，MoS2,或六方氮化硼沉積在SiO2/Si上闷畸。這些厚度或?qū)訑?shù)的估計(jì)使用了樣品與襯底拉曼強(qiáng)度的比值尝盼，或襯底拉曼強(qiáng)度與樣品與裸襯底的比值，并基于多波分 ...
的參考下佑菩，激光頻率偏離腔的諧振頻率的失諧量东涡。提取探測(cè)器的交流信息并且和調(diào)制頻率的射頻本振源混頻并經(jīng)過低通后（只剩頻率為 ? 的項(xiàng)和射頻本振源混頻的信號(hào)），就可以得到 PDH 技術(shù)的誤差信號(hào)倘待。在載波和腔近似諧振的情況下疮跑，邊帶幾乎完全被反射，即 F (ω ± ?) ≈ ?1凸舵，此時(shí)F (ω)F (ω + ?)|*? F (ω)*F (ω ? ?)| ≈ 2iIm[F (ω)]祖娘，即可以忽略（1）式中的cos?t項(xiàng)，只剩下sin ?t 項(xiàng)啊奄。因此可以得到混頻后（混頻時(shí)需要使得本振源的信號(hào)和反射信號(hào)的相位差保持 90?渐苏，以確保得到較大的誤差信號(hào)。這可以通過在某一臂加入移相器或者簡(jiǎn)單的加長(zhǎng)射頻傳輸電纜的長(zhǎng)度實(shí) ...
距使其能夠?qū)?span style="color:red;">光頻率分割為與電子和微波信號(hào)相匹配的部分菇夸，從而建立起光學(xué)原子鐘與微波原子鐘以及電子設(shè)備之間的聯(lián)系琼富。這種聯(lián)系為科學(xué)家們建立更快、更準(zhǔn)確的時(shí)間測(cè)量系統(tǒng)提供了可能庄新，有望重新定義秒的概念鞠眉。全qiu定位系統(tǒng)（GPS）依賴于衛(wèi)星和接收器之間無線電信號(hào)的時(shí)間關(guān)系來確定實(shí)時(shí)位置。因此科學(xué)家們期望在導(dǎo)航衛(wèi)星上使用光學(xué)原子鐘以提高系統(tǒng)精度择诈，使GPS能夠?qū)崿F(xiàn)厘米級(jí)的定位械蹋。此外，光學(xué)原子鐘在量子物理學(xué)方面也具有重要應(yīng)用羞芍。通過將時(shí)間劃分為ji小的時(shí)間段哗戈，科學(xué)家們可以測(cè)量以前無法檢測(cè)到的變化，如短距離尺度上的引力紅移等荷科∥ㄒВ總而言之纱注，光頻梳和光學(xué)原子鐘的出現(xiàn)為時(shí)間測(cè)量和相關(guān)領(lǐng)域帶來了巨大的創(chuàng)新和應(yīng)用前景。天文學(xué)和 ...
O)為檢測(cè)激光頻率梳的載波包絡(luò)偏頻提供了一種緊湊的單箱解決方案胆胰。COSMO模塊利用納米光子波導(dǎo)技術(shù)將光限制在~1 μm的模式直徑奈附。借助強(qiáng)烈的非線性光學(xué)效應(yīng)，使得COSMO模塊允許以小于200 pJ (即frep頻率=1GHz時(shí)煮剧，平均功率< 200mW)的脈沖能量精確檢測(cè)fceo斥滤。zui后，由于1 GHz重復(fù)頻率的頻率梳的fceo可以從DC變化至500 MHz勉盅，因此為激光提供快速反饋所需的電子設(shè)備并非微不足道佑颇。新的Vescent Photonics SLICE偏移鎖相(SLICE-OPL)盒提供了一種直接的反饋解決方案，可在高達(dá)10 GHz的頻率下反饋穩(wěn)定fceo草娜。圖2 1 GHz 155 ...
光挑胸，同時(shí)將激光頻率噪聲降至zui低。這被視為閉環(huán)控制[2]宰闰〔绻螅基本的反饋控制系統(tǒng)通常由三個(gè)部分組成，如圖1所示移袍，即被控對(duì)象（需要控制的對(duì)象）解藻、傳感器（測(cè)量被控對(duì)象的輸出）和控制器（產(chǎn)生反饋輸入）。圖1：典型反饋控制系統(tǒng)框圖葡盗。它由三個(gè)主要部分組成：被控對(duì)象(P)螟左、測(cè)量特定信號(hào)的傳感器(S)以及為被控對(duì)象生成輸入的執(zhí)行器或控制器(C)。我們可以利用拉普拉斯變換推導(dǎo)出控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)觅够，對(duì)于給定的時(shí)域信號(hào)f(t)胶背，其定義為F(s)。對(duì)于圖1所示的系統(tǒng)喘先，三個(gè)組件都有自己的傳遞函數(shù)钳吟，分別用P(s)、S(s)和C(s)表示為被控對(duì)象窘拯、傳感器和控制器红且。為了簡(jiǎn)化下面的推導(dǎo)，引入了一個(gè)額外的內(nèi)部信號(hào)并標(biāo)記為U(s ...
磁疇成像的四種傳統(tǒng)磁光效應(yīng)從圖1的右列可以明顯看出傳統(tǒng)磁光效應(yīng)之間的現(xiàn)象學(xué)差異树枫。對(duì)于Kerr, Voigt和梯度效應(yīng)直焙，在光學(xué)偏光顯微鏡下，對(duì)FeSi晶體的四相疇圖進(jìn)行了成像砂轻，其中表面疇沿兩個(gè)正交易軸磁化。對(duì)于每種效果斤吐，通過適當(dāng)設(shè)置顯微鏡的光學(xué)元件并根據(jù)指示選擇適當(dāng)?shù)墓馊肷鋪碚{(diào)整典型的域?qū)Ρ榷壬浴Ｔ诳藸栃?yīng)中厨喂，四個(gè)疇相出現(xiàn)在多達(dá)四個(gè)不同的灰度級(jí)，因?yàn)檫@種效應(yīng)線性地依賴于磁化矢量庄呈。由于Voigt效應(yīng)具有二次依賴于磁化蜕煌，相同的區(qū)域模式在Voigt顯微鏡中只顯示兩個(gè)灰度級(jí)，每個(gè)磁化軸一個(gè)诬留，與磁化方向無關(guān)斜纪。在對(duì)磁化變化敏感的梯度效應(yīng)中成像，區(qū)域邊界顯示出依賴于鄰近區(qū)域相對(duì)磁化方向的對(duì)比度文兑。梯度和Voigt ...
熱容盒刚，f是激光頻率，h是樣品厚度绿贞，Q是吸收的熱流因块，p是樣品密度。由(1)式可以得到樣品熱擴(kuò)散率與溫度變化的關(guān)系籍铁。依據(jù)式中幅度的變化稱為幅度法涡上；依據(jù)相位的變化稱為相位法。由于幅度法測(cè)量薄膜的熱擴(kuò)散率依賴薄膜吸收的熱量會(huì)產(chǎn)生較大的實(shí)驗(yàn)誤差所以可采用相位法拒名。相位法測(cè)量樣品熱擴(kuò)散率是根據(jù)熱源與傳感器之間的相位差和距離之間的關(guān)系吩愧，并進(jìn)行差值化處理：，其中為激光熱源與探測(cè)器之間的距離增显，令耻警，即可通過計(jì)算相位相對(duì)的斜率m，因其中甸怕，所以可寫出：通過(2)式子可知甘穿，在給定熱源的加熱頻率即激光頻率f下，通過測(cè)量薄膜樣品上的不同空間位置處的同頻熱場(chǎng)波動(dòng)相位即可計(jì)算得出樣品的橫向熱擴(kuò)散率a梢杭。但對(duì)于尺寸微米級(jí)的薄膜樣品温兼， ...
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