【光学资讯】基于高次谐波产生的紫外-中红外双梳光谱
光学频率梳以其卓越的频率精度和长期稳定性，在光谱学领域展现出广泛的应用潜力。双梳光谱技术作为一种新兴的测量工具，已被证实为一种强大的光谱测量技术，广泛应用于材料表征和精密计量领域。该技术具备高频率分辨率、快速测量速度以及宽广的光谱覆盖范围，能够实现多个吸收带的同时检测、复杂化学动态系统中的中间监测以及高分辨率和高灵敏度的测量。特别是在分子指纹的中红外光谱区域，大多数分子表现出强烈的基本振动跃迁和一定数量的离子吸收线，宽带双梳光谱技术能够并行检测痕量分子，灵敏度高达十亿分之一。
在近红外波段，双梳光谱技术依托商业上先进的高功率掺铒光纤激光器和钛宝石激光器等激光加工设备，结合先进的光学元器件和成熟的光子学技术，为各种非线性光谱学应用做出了贡献。此外，与泵浦探测光谱技术相结合，双梳光谱技术能够在飞秒时间尺度上实现高时间分辨率，并在兆赫频率尺度上实现高光谱分辨率，为复杂催化过程的反应机理研究提供了有力工具。
尽管在紫外区域，双梳光谱技术的影响力不及红外区域，但其高分辨率基准仍保持其主导地位。例如，大气痕量气体检测已在紫外区域中成功应用双梳光谱技术，实现了对一氧化二氮等空气污染物的高效检测。因此，获得具有简单且鲁棒性能好的宽带相干梳源对于推动双梳光谱技术的发展至关重要。
中红外波长的获得通常通过差频产生和光学参量振荡的下变频过程实现，而紫外和可见光区域则通过多步频率上转换过程实现。目前，光学频率梳在各个光谱区域独立发展，同时实现中红外和紫外波段的频率转换是一项具有挑战性的任务，特别是保持相干性方面。近年来，随着周期性极化铌酸锂波导的发展，其优异的空间限制特性显著提高了频率转换效率，为光学频率梳的相干性保持提供了新的可能性。
实验研究表明，基于光-光调制技术的中红外光学频率梳作为高次谐波过程的泵浦源，能够产生覆盖中红外到紫外区域的多个光学频率梳输出。通过精心设计的非周期极化铌酸锂波导，实现了高达九阶谐波的产生，且在实验过程中保持了良好的相干性。此外，通过双梳光谱技术在每个产生的光谱区域进行了相干性研究，验证了系统的光谱测量能力，并展示了双梳光源的光谱扩展能力。
光学频率梳及其衍生技术在光谱学领域的应用前景广阔，特别是在高分辨率和高灵敏度的测量方面展现出显著优势。未来的研究应继续探索提高转换效率和高功率宽带泵浦源的实现，以进一步提升系统性能，推动光学频率梳技术在更广泛领域的应用。
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麻省理工学院突破光学原子钟小型化瓶颈：集成螺旋腔激光器实现芯片级原子询问
美国麻省理工学院林肯实验室WilliamLoh与RobertMcConnell团队在《NaturePhotonics》（2025年19卷3期）发表重大研究成果，成功实现基于集成超高品质因子螺旋腔激光器的光学原子钟原子询问，为光学原子钟走出实验室、实现真正便携化铺平了道路。这一突破标志着光学原子钟向全集成、可大规模制造的先进时钟系统迈出关键一步，有望彻底改变导航、大地测量和基础物理研究等领域的时间测量技术格局。
2026-04-08
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手机长焦增距镜无焦光学系统MTF测试的空间频率换算研究
在手机成像技术向高倍长焦方向快速发展的背景下，手机长焦增距镜作为提升手机长焦拍摄能力的核心无焦光学器件，其成像质量的精准评价成为光学检测领域的重要课题。光学传递函数（MTF）是衡量光学系统成像质量的核心指标，而手机长焦增距镜属于望远镜类无焦光学系统，其MTF测试采用的角频率单位与常规无限-有限共轭光学系统的线频率单位存在本质差异。为实现两类单位的精准转换、保证MTF测试结果的有效性与实际应用价值，本文从无焦光学系统特性与测量工具出发，明确空间频率不同单位的核心属性，结合实际案例完成换算推导，梳理换算关键要点，为手机长焦增距镜的MTF检测及光学性能评价提供严谨的技术参考。
2026-04-08
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非线性光学晶体：现代激光技术的核心功能材料
非线性光学晶体作为实现激光频率转换、光束调控及光场非线性效应的关键功能材料，突破了传统激光器件输出波长受限的技术瓶颈，是支撑紫外/深紫外激光、中红外激光、超快激光及量子光源等先进激光系统发展的核心基础部件。本文系统阐述非线性光学效应的物理机制、主流非线性光学晶体的材料特性与相位匹配技术，梳理其在科研探测、精密制造、生物医疗、光通信及国防安全等领域的典型应用，并展望该类材料未来的发展方向，为相关领域技术研究与工程应用提供参考。
2026-04-08
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波前像差、点扩散函数（PSF）与调制传递函数（MTF）的关联解析
在光学成像领域，波前像差（WavefrontAberration）、点扩散函数（PointSpreadFunction,PSF）与调制传递函数（ModulationTransferFunction,MTF）是描述光学系统成像质量的核心参数。三者相互关联、层层递进，共同决定了系统的最终成像效果与视觉质量，但其内在联系常令初学者困惑。本文将从概念本质出发，系统解析三者的关联逻辑，结合具体实例深化理解，为相关领域的学习与应用提供清晰指引。
2026-04-07
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非硅特种材料精密划片工艺技术方案
在半导体封装、光学器件、电子元器件等高端制造领域，蓝宝石、玻璃、陶瓷等非硅特种材料的应用日益广泛。此类材料物理特性与传统硅片差异显著，常规硅片划片工艺无法直接适配，易出现崩边、裂纹、刀具损耗大、良品率偏低等问题。结合材料特性与实际量产经验，针对蓝宝石、玻璃、陶瓷三大类核心材料，形成专业化精密划片工艺解决方案。
2026-04-07
