自 20 世纪 60 年代首次演示激光以来，激光光谱已成为研究原子和分子详细结构和动力学的重要工具。激光技术的进步进一步增强了其功能。激光光谱主要有两种类型：基于频率梳的激光光谱和可调谐连续波 (CW) 激光光谱。

基于梳状的激光光谱学可以实现极其精确的频率测量，精度高达 18 位。这种惊人的精度使他获得了 2005 年的诺贝尔物理学奖，并应用于光钟、重力感应和暗物质搜索。频率梳还能够实现高精度、高速宽带光谱学，因为它们将大带宽与高光谱分辨率相结合。

然而，一个缺点是每个梳状模式的功率较低，这使得检测痕量气体变得困难。梳状模式之间的间隙还需要额外的技术来测量光谱窄的特征。此外，高精度测量需要具有长期相干性的梳状源，这需要复杂而精密的稳定系统。

可调谐 CW 激光器具有高光子通量、长相互作用路径和频率灵活性，非常适合灵敏的分子光谱、气体传感和具有高信噪比 (SNR) 的激光雷达应用。然而，这些系统经常受到激光频率扫描速度波动的影响。

已经开发出各种方法来解决这些波动，包括​​干涉法、单边带调制和光频梳。频率梳校准可调激光光谱法将频率梳的精确度与连续波激光器的可调性和高功率相结合。尽管如此，这种方法需要具有平坦光谱和宽范围内稳定偏振的参考频率梳，这可能很难实现。

马克斯普朗克光科学研究所的研究人员使用可调谐激光器开发出了一种新型、简单且具有赫兹级精度的宽带光谱方法。

据《先进光子学》报道，​​该技术涉及使用光纤腔和双射频 (RF) 调制技术对激光频率进行实时校准。这种方法能够在每个时间点精确跟踪扫描激光的颜色。它提供了校准标记，可用作易于使用的光频标尺，以便以超高精度测量光谱特征之间的光频距离。

利用这种方法，研究人员测量了光纤环腔自由光谱范围内 11 THz 频率范围内的微小偏差，精度低于 10 Hz，这比现有的可调谐激光光谱方法提高了一个数量级。测量速度为 1 THz/s，受参考腔线宽限制。与基于频率梳的光谱相比，该技术提供了更高的光探测功率以及更好的光谱平坦度和偏振稳定性。

新方法还用于表征微谐振器等集成光子器件的光谱特征，并用于测量 HF 气体的分子吸收光谱，与现有方法相比，其精度提高了两个数量级。这种稳健而直接的方法不需要模式锁定或相位锁定，因此适用于实验室外的应用，包括激光雷达系统、3D 成像、开路痕量气体传感、光子器件的表征和天体物理光谱仪的校准。它的简单性和稳健性使其成为在具有挑战性的环境中使用的极佳选择。

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