如何判断光频率梳的性能是否稳定？光频梳性能系统评估维度

2025年12月05日 15:30

光学频率梳是世纪之交最重要的发明之一，是高速光通信的基石，光频梳工作原理是利用锁模激光产生超短光脉冲，特色是相邻脉冲波时间间隔一模一样。光频梳就像是一把拥有精密刻度的尺或定时器，只不过一般的仪器以毫米、毫秒为单位，而光频梳在长度的测量上精确胜过纳米，时间则胜过飞秒、甚至达到阿秒通过它实现并行数据传输。光频梳就像一把精密的“光梳子”，能同时产生数十乃至上百个稳定的光信道，相当于将单车道公路拓展为多个“车道”并跑，每条信道不仅频率精准，相位也高度同步，从而在大幅提升传输效率和稳定性的同时，显著缩小设备体积。

然而，将光频梳推向大规模实用化仍是业界面临的一大挑战。尤其光频梳的性能是否稳定已经如何系统评估一台光频梳性能有哪些维度指标呢？核心研发光频梳产品的浩敏光电厂家给了一些参数参考意见：

1、重复频率 (frep)：脉冲激光器每秒发射的脉冲个数。在频率域，它决定了梳齿之间的间距。那么光频梳重复频率是不是越大越好呢？并不是，还要结合其他稳定性能指标来看，高重频适用于高速测量，低重频有助于获得更宽的梳齿间距。目前浩敏光电所研发的全锁定光学频率梳的重复频率在200MHz，也支持20-500MHz定制。

2、载波包络偏移频率 (fceo)：是飞秒光学频率梳的关键参数之一，用于描述脉冲序列中光载波与脉冲包络之间的相位漂移，这是光频梳能否“自校准”、成为绝对频率尺的关键。稳定度越高，系统越精密。光频梳只有两个变量Fceo和fr，只需将这两个变量稳定即可稳住整个光频梳。

3、中心波长

目前1560nm低相噪光梳最为成熟，且应用最为广泛。