在人工智能與光學(xué)交叉的前沿領(lǐng)域，光頻梳正為光學(xué)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)人類(lèi)情感識(shí)別提供有力支持。光學(xué)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有處理速度快、信息容量大等優(yōu)勢(shì)，而光頻梳的引入進(jìn)一步提升了其性能。光頻梳產(chǎn)生的多波長(zhǎng)、穩(wěn)定的光信號(hào)，可作為光學(xué)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入光源。在情感識(shí)別過(guò)程中，首先采集人類(lèi)面部表情、語(yǔ)音等包含情感信息的光學(xué)信號(hào)，這些信號(hào)經(jīng)光頻梳調(diào)制后輸入光學(xué)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。光頻梳的精確頻率特性有助于更準(zhǔn)確地編碼情感信息，使神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)能夠更敏銳地捕捉到情感特征。例如在面部表情識(shí)別中，不同情感對(duì)應(yīng)的面部肌肉細(xì)微變化所引起的光學(xué)信號(hào)差異，經(jīng)光頻梳調(diào)制后，可被光學(xué)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)更準(zhǔn)確地識(shí)別與分類(lèi)，從而提升情感識(shí)別的準(zhǔn)確率與效率，為智能人機(jī)交互等領(lǐng)域帶來(lái)新的發(fā)展機(jī)遇 。光頻梳技術(shù)：點(diǎn)亮光學(xué)測(cè)量新篇章，開(kāi)啟科研新紀(jì)元。光纖光梳光頻梳

光頻梳：一種高精度、高分辨率的光學(xué)工具。其高精度體現(xiàn)在頻率測(cè)量的誤差可低至 10^-18，相當(dāng)于 138 億年（宇宙年齡）只偏差 1 秒；高分辨率則能區(qū)分只相差幾赫茲的頻率成分，遠(yuǎn)超傳統(tǒng)光學(xué)工具。這種性能使其在多領(lǐng)域發(fā)揮主要作用：在量子科技中，可精確操控原子、離子的量子態(tài)，助力量子計(jì)算機(jī)的研發(fā)；在精密制造中，結(jié)合光學(xué)干涉技術(shù)實(shí)現(xiàn)納米級(jí)定位，提升芯片制造的光刻精度；在醫(yī)學(xué)診斷中，通過(guò)分析血液中微量生物標(biāo)志物的光譜特征，實(shí)現(xiàn)疾病的早期篩查；在基礎(chǔ)科學(xué)研究中，為驗(yàn)證相對(duì)論、探測(cè)引力波等前沿課題提供了前所未有的測(cè)量手段，堪稱(chēng) “光學(xué)領(lǐng)域的精密天平”。光纖飛秒光頻梳應(yīng)用利用光頻梳可以解決傳統(tǒng)激光跟蹤儀速度慢、需要分時(shí)跟蹤不同的目標(biāo)等問(wèn)題。

光頻梳是一種能夠產(chǎn)生一系列具有精確延遲脈沖的激光器。其工作原理基于鎖模技術(shù)，通過(guò)巧妙調(diào)控激光腔內(nèi)的增益與損耗，讓激光以極短脈沖的形式輸出。這些脈沖在時(shí)間域上呈現(xiàn)出等間隔分布，猶如一把細(xì)密梳子的齒。在頻域中，對(duì)應(yīng)的頻率梳狀結(jié)構(gòu)具有極高的頻率精度和穩(wěn)定性。每個(gè)梳齒的頻率間隔精確可控，這種獨(dú)特性質(zhì)使得光頻梳在眾多領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大潛力。在精密光譜測(cè)量中，它可作為超高精度的頻率標(biāo)尺，分辨原子、分子光譜的細(xì)微特征；在光通信領(lǐng)域，有助于實(shí)現(xiàn)超高速、大容量的數(shù)據(jù)傳輸，大幅提升通信效率，為現(xiàn)代科技發(fā)展注入強(qiáng)大動(dòng)力 。

光頻梳本質(zhì)上是一種特殊的激光器，其獨(dú)特之處在于能夠產(chǎn)生一系列具有精確延遲的脈沖。在其內(nèi)部，通過(guò)巧妙的設(shè)計(jì)與復(fù)雜的物理過(guò)程實(shí)現(xiàn)這一特性。以飛秒光頻梳為例，飛秒激光器中的鎖模機(jī)制發(fā)揮著關(guān)鍵作用。鎖模過(guò)程使得激光器輸出的脈沖在時(shí)間上高度有序，相鄰脈沖之間具有精確、穩(wěn)定的時(shí)間延遲。這種精確延遲源于激光器諧振腔內(nèi)的各種光學(xué)元件對(duì)光脈沖的精細(xì)調(diào)控，包括色散補(bǔ)償元件對(duì)脈沖展寬的控制，以及增益介質(zhì)對(duì)脈沖能量的補(bǔ)充與穩(wěn)定。這些精確延遲的脈沖在頻域表現(xiàn)為等間隔的分立光譜，即光頻梳的梳齒。在實(shí)際應(yīng)用中，如光學(xué)相干層析成像技術(shù)里，光頻梳產(chǎn)生的精確延遲脈沖可用于對(duì)生物組織內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行高分辨率成像，通過(guò)分析不同深度組織反射光脈沖的延遲時(shí)間，獲取組織的詳細(xì)信息 。隨著光頻梳技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟，它將在生物醫(yī)學(xué)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、材料科學(xué)等領(lǐng)域發(fā)揮更大的作用。

光學(xué)頻率梳（Optical frequency comb）是一種特殊的激光光源。與普通激光的單頻或窄帶頻譜不同，它的頻譜由一系列等間隔的離散頻率點(diǎn)組成，形似梳子，故得名 “頻梳”；在時(shí)間域上，它表現(xiàn)為重復(fù)周期穩(wěn)定的超短脈沖序列，脈沖寬度可低至飛秒級(jí)（1 飛秒 = 10^-15 秒）。這種特殊性源于鎖模技術(shù) —— 通過(guò)在激光諧振腔內(nèi)引入調(diào)制，迫使不同頻率的激光模式形成固定相位關(guān)系，從而輸出相干的脈沖序列。其特性包括寬頻譜覆蓋（可從紫外延伸至中紅外）、頻率間隔恒定（由脈沖重復(fù)頻率決定）、全頻譜相干性，這使其成為連接微波頻率（電子學(xué)）與光學(xué)頻率（光子學(xué)）的 “橋梁”，為跨波段精密測(cè)量奠定基礎(chǔ)，也是量子信息、光通信等領(lǐng)域的關(guān)鍵光源?；诩す馔庹{(diào)制法的光頻梳產(chǎn)生及應(yīng)用研究。紫外光頻梳市場(chǎng)

光頻梳的發(fā)明和發(fā)展為科學(xué)研究和技術(shù)創(chuàng)新提供了強(qiáng)大的工具和平臺(tái)。光纖光梳光頻梳

光頻梳，堪稱(chēng)光領(lǐng)域的神奇 “舞者”。從原理上看，它源于鎖模激光器產(chǎn)生的周期性激光脈沖串。在時(shí)間域里，這些脈沖猶如靈動(dòng)的舞者，有節(jié)奏地躍動(dòng)；轉(zhuǎn)換到頻率空間，便化作等間隔頻率的光譜，好似一把精心打造的光學(xué)尺子。這把尺子刻度由鎖模激光重復(fù)頻率決定，起點(diǎn)與零頻差值取決于激光脈沖載波和包絡(luò)相對(duì)相位。憑借如此特性，光頻梳可測(cè)量未知頻率，在光學(xué)測(cè)量中，將原本復(fù)雜模糊的測(cè)量變得清晰，極大提升了測(cè)量精度，助力科學(xué)家探索光與物質(zhì)相互作用的細(xì)微奧秘 。光纖光梳光頻梳