华东师大马龙生课题组实现任意数的光学分频

今天，华东师范大学宣布，该校精密光谱科学与技术国家重点实验室马龙生课题组在多项自主研发技术的基础上，实现了任意数的光学分频，且光学分频器的分频数可精密控制，分频不确定度达到了10-21，这是光学分频技术研究方面的新突破。

据悉，该研究成果于近日发表在National Science Review 3,394（2016）上，揭示了基于光梳的高精度光学分频器的原理和性能测试结果。

测试显示，该光学分频器在分频过程中产生的误差比当今最好光钟的精度还小三个数量级，可满足当今最好光钟应用的需要，在分频过程中又不会降低光钟的性能。评论文章以"unprecedented 21 digits"和"milestone achievement"来评价此项工作。

在无线电波段工作的数字频率分频是一项成熟的技术，已广泛应用在科学研究和日常生活中。由于光波频率比无线电波频率高4个数量级以上，建立光学分频器是一项挑战性很强的研究课题。

早在20世纪60年代激光诞生不久，科学家就探索采用频率链的方法研制光学分频器，他们使用光学倍频、差频、混频等一系列非线性光学手段建立不同光波之间的频率联系。经过20余年的研究，科学家终于用光学分频器测量了分子稳频激光的频率，在此基础上确定了光的速度为299792458m/s，并建立了长度单位“米”的定义，这两项成果奠定了精密测量和精确导航的基础。