光學(xué)頻率梳由“鎖模激光器”產(chǎn)生，是一種超短脈沖（飛秒1e－15s量級）的新型激光光源。飛秒激光脈沖是通過鎖定飛秒激光器內(nèi)所有能夠振蕩的激光縱模的相位而形成的周期性脈沖。如果對飛秒激光脈沖的重復(fù)頻率和載波包絡(luò)頻移進(jìn)行精密控制，根據(jù)傅里葉變換，在頻域上即為分布均勻、位置固定且光譜范圍極寬的一系列梳狀譜線，則為“光學(xué)頻率梳”，其可以作為參考來測量未知頻率或?qū)⒓す夥€(wěn)定到特定頻率，而其在時(shí)域上則表現(xiàn)為重復(fù)頻率穩(wěn)定的飛秒脈沖激光。
光學(xué)頻率梳的出現(xiàn)得益于飛秒鎖模激光、非線性光學(xué)、時(shí)間頻率基準(zhǔn)和激光穩(wěn)頻技術(shù)等領(lǐng)域的發(fā)展，是超快光學(xué)與精密光譜學(xué)結(jié)合的產(chǎn)物。人們最初研究飛秒光學(xué)頻率梳的目的是要對光波頻率進(jìn)行直接精密計(jì)量，在此之前諧波光頻鏈承擔(dān)了從微波頻率向光頻的過渡工作，但是其系統(tǒng)過于復(fù)雜且測量的光頻數(shù)量十分有限。而飛秒光學(xué)頻率梳實(shí)現(xiàn)了微波頻標(biāo)與光學(xué)頻率的直接連接，可實(shí)現(xiàn)從兆赫茲到太赫茲的直接頻率傳遞，為下一代時(shí)間頻率基準(zhǔn)的建立和頻率傳遞等方面的研究奠定了基礎(chǔ)。同時(shí)，由于飛秒光學(xué)頻率梳*的時(shí)域和頻域特性，使其在激光頻率計(jì)量、光鐘、頻率標(biāo)準(zhǔn)傳遞、距離測量和精密光譜等方面有著更大的優(yōu)勢和應(yīng)用前景。此外，由于光學(xué)頻率梳在頻域上的一系列整齊的光譜譜線，使其可作為光譜分析的天然“刻線”，而且各“刻線”間的寬度很窄細(xì)，故擁有較高的光譜分辨率。而基于飛秒光學(xué)頻率梳發(fā)展起來的，有別于傳統(tǒng)的傅里葉變換光譜儀的雙光梳光譜儀，在中紅外光梳高分辨氣體光譜分析中發(fā)揮著重要作用。
