Un pettine ottico di frequenza è uno spettro ottico che consiste di una serie di linee equidistanti discrete nel dominio di frequenza. I pettini ottici di frequenza possono essere generati nei modi diversi, ma hanno guadagnato più attrazione dai contributi dirottura alla tecnica ottica del pettine di frequenza utilizzando i laser modelocked da John L. Hall e da Theodor W. Hänsch, sia riceventi il premio Nobel nella fisica nel 2005. I pettini di frequenza possono essere utilizzati per la metrologia di frequenza [1], la spettroscopia di precisione [2], la misura di distanza [3] o le telecomunicazioni [4], per nominare appena alcune applicazioni.
Un pettine ottico di frequenza può essere considerare come un righello per le frequenze. Se le frequenze del pettine sono conosciute altre frequenze possono essere misurate misurando battono le note. La frequenza di queste note di battito è poi la differenza nella frequenza della frequenza sconosciuta e delle frequenze del pettine. Per le misure all'interno di ampia gamma di frequenza (lungamente righello ottico) il pettine di frequenza ha bisogno di grande larghezza di banda.
Il femtosecondo modelocked i laser è fonti molto adatte per la generazione dei pettini molto a banda larga di frequenza. Lo spettro ottico di un laser modelocked consiste delle linee discrete con un uguale di spaziatura alla frequenza di ripetizione di impulso (frep). Ciò è già un pettine di frequenza con una larghezza di banda di parecchi nanometri a parecchi dieci dei nanometri. Facendo uso di forti non linearità ottiche fuori della cavità del laser, per esempio dalle fibre ottiche altamente non lineari (HNLF) il pettine può più ulteriormente essere esteso. Queste tecniche possono condurre ai cosiddetti spettri dimisurazione, gli spettri ottici per cui il più alta frequenza è due volte almeno la frequenza più bassa.
Se il treno di impulso fosse – anche riguardo al campo elettrico e non solo alla busta di impulso – tutto perfettamente periodico le linee del pettine sarebbero semplicemente armoniche della frequenza di ripetizione di impulso. In realtà le oscillazioni del campo elettrico sono spostate costantemente riguardo alla busta di impulso. Il tasso a cui il picco degli slittamenti del trasportatore dal picco della busta del campo su una base di impulso--impulso è chiamato contrappeso della trasportatore-busta (CEO). Nel frequenza-dominio la frequenza di contrappeso della trasportatore-busta (fCEO) è il contrappeso del pettine di frequenza «dall'allo zero assoluto» nello spettro ottico. Se il frep e un fCEO di due parametri sono conosciuti, tutte le frequenze del pettine sono conosciute.
Il rumore dei pettini di frequenza è di alta importanza. Le fonti di rumore possono essere vibrazioni meccaniche, fluttuazioni dell'intensità della pompa o tipi differenti di processi di quantum, per esempio la natura stocastica di accoppiamento dell'uscita o di emissione spontanea nei media di guadagno. Il rumore sulle linee differenti del pettine è correlato parzialmente, per esempio il rumore dalle vibrazioni dello specchio, ma là è un certo livello di rumore che è non correlativo. Una complessità supplementare è che il rumore su frep e su fCEO inoltre è correlato parzialmente, ma fino un differente estenda secondo la fonte di rumore [5]. Tipicamente, per realizzare le misure ultra-precise, sia il frep che il fCEO sono stabilizzati. il fCEO può essere stabilizzato con un sistema di risposte, in cui il segnale di errore può essere generato da un interferometro di f-2f [6, 7]. I pettini di stabilizzazione di frequenza possono essere abbastanza ingombranti, è quindi importanti da utilizzare un laser modelocked con la prestazione migliore di rumore all'origine della generazione del pettine.
Il nostro STMH-1550 è i soli laser di femtosecondo del industriale-grado ha concentrato a 1550 nanometro con i tassi di ripetizione di impulso fra 250 megahertz e 2,5 gigahertz. Per molte applicazioni che richiedono il grande pettine-gioco questa gamma di frequenza di ripetizione è ideale. Lo spettro ottico concentrato nella C-banda delle Telecomunicazioni è ideale per le applicazioni delle Telecomunicazioni, o altre applicazioni che traggono giovamento dalle componenti affidabili e redditizie delle Telecomunicazioni.
Tutti i laser della SERIE STMH-1550 hanno un tasso veloce facoltativo di ripetizione che sintonizza con una larghezza di banda di modulazione di >50 chilociclo per la chiusura o la sincronizzazione del tasso di ripetizione. Inoltre, c'è inoltre l'opzione per modulazione veloce della corrente della pompa.
La SERIE STMH-1550 raggiunge i livelli ineguagliati di qualità industriale e di stabilità ambientale. Eccessivamente è stata provata a vibrazioni, a scosse e ad altre perturbazioni esterne (spazio e prove standard relative aerospaziali). Per integrazione nelle applicazioni spazio-critiche, le versioni di piccole dimensioni su misura sono disponibili.
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T. Udem et al., «misura ottica assoluta di frequenza della linea del cesio D-1 con un laser modo-bloccato», Phys. Rev. Lett. 82 (18), 3568 (1999)
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N. Picqué e T.W. Hänsch, «spettroscopia del pettine di frequenza», fotone della natura. 13, 146 (2019)
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T.R. Schibli et al., «la metrologia di spostamento con risoluzione sotto-pm in aria basata su un sintetizzatore di lunghezza d'onda del fs-pettine», sceglie. 14 precisi (13), 5984 (2006)
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P. Marin-Palomo et al., «a solitoni basati Microresonator per le comunicazioni ottiche coerenti in maniera massiccia parallele», natura 546, 274 (2017)
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R. Paschotta et al., «rumore ottico di fase e trasportatore-busta ha sfalsato il rumore dei laser modo-bloccati», Appl. Phys. B 82 (2), 265 (2006)
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H.R. Telle et al., «controllo di fase di contrappeso della Trasportatore-busta: un concetto novello per la misura ottica assoluta di frequenza e la generazione ultracorta di impulso», Appl. Phys. B 69, 327 (1999)
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D.J. Jones et al., «controllo di fase della Trasportatore-busta dei laser modo-bloccati di femtosecondo e sintesi ottica diretta di frequenza», scienza 288, 635 (2000)