आवृत्ति कॉम्ब

प्रकाशिकी में, आवृत्ति कॉम्ब लेज़र स्रोत है, जिसका आवृत्ति स्पेक्ट्रम असतत की श्रृंखला के होते हैं, समान दूरी वाली आवृत्ति रेखाएं होती हैं। फ़्रिक्वेंसी कॉम्ब्स को कई तंत्रों द्वारा उत्पन्न किया जा सकता है, जिसमें निरंतर-तरंग लेजर के आवधिक मॉडुलन (आयाम और/या चरण में), गैर-रैखिक मीडिया में चार-तरंग मिश्रण, या मॉडललॉकिंग द्वारा उत्पन्न पल्स ट्रेन का स्थिरीकरण सम्मिलित है। इस अंतिम तंत्र के लिए बहुत काम समर्पित किया गया है, जिसे 21 वीं सदी के मोड़ के आसपास विकसित किया गया था और अंततः 2005 में जॉन एल हॉल और थियोडोर डब्ल्यू हैंश द्वारा भौतिकी में नोबेल पुरस्कार का आधा भाग साझा किया गया।^[1]^[2]^[3]

पूर्ण आवृत्ति कॉम्ब का आवृत्ति डोमेन प्रतिनिधित्व डेल्टा फलन की श्रृंखला है, जिसके अनुसार स्थान दिया गया है।

f_{n}=f_{0}+n\,f_{r},

जहाँ $n$ पूर्णांक है, $f_{r}$ कॉम्ब टूथ स्पेसिंग है (मोड-लॉक्ड लेजर पुनरावृत्ति दर के बराबर या, वैकल्पिक रूप से, मॉडुलन आवृत्ति), और $f_{0}$ वाहक ऑफसेट आवृत्ति है, $f_{r}$ जो इससे कम है।

ऑक्टेव (इलेक्ट्रॉनिक्स) को आवृत्ति $f_{0}$ में फैले कॉम्ब (अर्थात्, दो का कारक) सीधे मापने के लिए प्रयोग किया जा सकता है (और ड्रिफ्ट के लिए सही)। इस प्रकार, ऑक्टेव-स्पैनिंग कॉम्ब्स का उपयोग कैरियर-लिफाफा चरण-संशोधन प्रतिक्रिया पाश के अन्दर मिरर माउंट को चलाने के लिए किया जा सकता है। कोई भी तंत्र जिसके द्वारा कॉम्ब की स्वतंत्रता की दो डिग्री (भौतिकी और रसायन विज्ञान) ( $f_{r}$ और $f_{0}$ ) स्थिर हैं कॉम्ब उत्पन्न करता है, जो ऑप्टिकल आवृत्ति के सीधे माप के लिए रेडियो आवृत्ति में ऑप्टिकल आवृत्तियों को मैप करने के लिए उपयोगी होता है।

File:Gaussian wave packet.svg

टाइम डोमेन में प्रकाश की अल्ट्राशॉर्ट पल्स। विद्युत क्षेत्र गॉसियन लिफाफे वाला साइनसॉइड है। पल्स की लंबाई कुछ 100 गुजरने के क्रम में होती है

पीढ़ी

मोड-लॉक लेजर का उपयोग करना

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डायराक कॉम्ब T के अंतराल पर डायराक डेल्टा कार्यों की अनंत श्रृंखला है; टाइम-डोमेन डायराक कॉम्ब का फूरियर रूपांतरण आवृत्ति डोमेन में डायराक कॉम्ब है।

मोड-लॉकिंग लेजर के साथ आवृत्ति कॉम्ब उत्पन्न करने का सबसे लोकप्रिय विधियाँ है। इस तरह के लेज़र, लेज़र कैविटी के राउंड-ट्रिप समय द्वारा अलग-अलग ऑप्टिकल पल्सों की श्रृंखला का उत्पादन करते हैं। ऐसी पल्स ट्रेन का स्पेक्ट्रम लेजर के पुनरावृत्ति दर (राउंड-ट्रिप समय के व्युत्क्रम) द्वारा अलग किए गए डायराक डेल्टा कार्यों की श्रृंखला का अनुमान लगाता है।

तेज वर्णक्रमीय रेखाओं की इस श्रृंखला को आवृत्ति कॉम्ब या आवृत्ति डायराक कॉम्ब कहा जाता है।

आवृत्ति-कॉम्ब पीढ़ी के लिए उपयोग किए जाने वाले सबसे सामान्य लेज़र Ti: सफायर सॉलिड-स्टेट लेज़र या Er: फाइबर लेज़र हैं।^[4] सामान्यता 100 मेगाहर्ट्ज और 1 गीगाहर्ट्ज के बीच पुनरावृत्ति दर के साथ^[5] या यहां तक कि 10 गीगाहर्ट्ज तक जा रहा है।^[6]

चार तरंग मिश्रण का प्रयोग

चार-तरंग मिश्रण ऐसी प्रक्रिया है, जिसमें तीन आवृत्तियों $f_{1},f_{2},f_{3}$ पर तीव्र प्रकाश होता है। चौथी आवृत्ति $f_{4}=f_{1}+f_{2}-f_{3}$ पर प्रकाश उत्पन्न करने के लिए वार्तालाप करें। यदि तीन आवृत्तियाँ पूर्णतया स्थान वाली आवृत्ति कॉम्ब का हिस्सा हैं, तो चौथी आवृत्ति को गणितीय रूप से उसी कॉम्ब का भाग होना आवश्यक है।

दो या दो से अधिक समान दूरी वाली आवृत्तियों पर तीव्र प्रकाश से प्रारंभ होकर, यह प्रक्रिया अधिक से अधिक अलग-अलग समान दूरी वाली आवृत्तियों पर प्रकाश उत्पन्न कर सकती है। उदाहरण के लिए, यदि दो आवृत्तियों $f_{1},f_{2}$ पर बहुत सारे फोटॉन हैं, चार-तरंग मिश्रण नई आवृत्ति $2f_{1}-f_{2}$ पर प्रकाश उत्पन्न कर सकता है। यह नई आवृत्ति धीरे-धीरे अधिक तीव्र हो जाएगी, और प्रकाश बाद में एक ही कॉम्ब पर अधिक से अधिक नई आवृत्तियों को कैस्केड कर सकता है।

इसलिए, ऑप्टिकल आवृत्ति कॉम्ब बनाने का वैचारिक रूप से सरल विधियाँ यह है, कि दो अलग-अलग आवृत्ति के दो उच्च-शक्ति वाले लेज़रों को लिया जाए और उन्हें फोटोनिक-क्रिस्टल फाइबर के माध्यम से साथ चमकाया जाए। जैसा कि ऊपर वर्णित है, यह चार-तरंग मिश्रण द्वारा आवृत्ति कॉम्ब बनाता है।^[7]^[8]

माइक्रोरेसोनटर में

चार-तरंग-मिश्रण-आधारित आवृत्ति कॉम्ब्स के वैकल्पिक रूपांतर को केर आवृत्ति कॉम्ब के रूप में जाना जाता है। यहां, एकल लेजर को ऑप्टिकल माइक्रोकैविटी में जोड़ा जाता है (जैसे कि माइक्रोस्कोपिक ग्लास डिस्क जिसमें व्हिस्परिंग-गैलरी मोड होते हैं)। इस तरह की संरचना में स्वाभाविक रूप से गुंजयमान मोड की श्रृंखला होती है, जिसमें लगभग समान दूरी वाली आवृत्तियाँ होती हैं (फैब्री पेरोटइंटर फेरोमीटर के समान)। दुर्भाग्य से फैलाव (ऑप्टिक्स) के कारण गुंजयमान मोड बिल्कुल समान दूरी पर नहीं हैं। फिर भी, उपरोक्त चार-तरंग मिश्रण प्रभाव ऐसी संरचना में पूर्ण आवृत्ति कॉम्ब बना और स्थिर कर सकता है।^[9] मूल रूप से, प्रणाली आदर्श कॉम्ब उत्पन्न करता है, जो गुंजयमान मोड को जितना संभव हो उतना ओवरलैप करता है। वास्तव में, गैर-रैखिक प्रकाशिकी प्रभाव प्रतिध्वनि मोड को सही कॉम्ब के साथ ओवरलैप को और भी अच्छा बनाने के लिए स्थानांतरित कर सकते हैं। (गुंजयमान मोड आवृत्तियाँ अपवर्तक सूचकांक पर निर्भर करती हैं, जिसे ऑप्टिकल केर प्रभाव द्वारा बदल दिया जाता है।)

समय क्षेत्र में, जबकि मोड-लॉक लेज़र लगभग हमेशा छोटी पल्सों की श्रृंखला का उत्सर्जन करते हैं, केर आवृत्ति कॉम्ब्स सामन्यता नहीं करते हैं।^[10] चूंकि, विशेष उप-प्रकार केर आवृत्ति कॉम्ब, जिसमें कैविटी सॉलिटॉन (ऑप्टिक्स) माइक्रोरेज़ोनेटर में बनता है, पल्सों की श्रृंखला का उत्सर्जन करता है।^[11]

सतत-तरंग लेजर के इलेक्ट्रो-ऑप्टिक मॉड्यूलेशन का उपयोग करना

रेडियो-आवृत्ति स्रोत द्वारा संचालित बाहरी न्यूनाधिक के साथ सतत-तरंग लेजर के आयाम और/या चरण को संशोधित करके ऑप्टिकल आवृत्ति कॉम्ब उत्पन्न की जा सकती है।^[12] इस तरह, आवृत्ति कॉम्ब निरंतर तरंग लेजर द्वारा प्रदान की गई ऑप्टिकल आवृत्ति के आसपास केंद्रित होती है और मॉडुलन आवृत्ति या पुनरावृत्ति दर बाहरी रेडियो-आवृत्ति स्रोत द्वारा दी जाती है। इस पद्धति का लाभ यह है कि यह मोड-लॉक्ड लेज़रों की तुलना में बहुत अधिक पुनरावृत्ति दर (>10 गीगाहर्ट्ज) तक पहुँच सकता है और कॉम्ब की स्वतंत्रता की दो डिग्री को स्वतंत्र रूप से सेट किया जा सकता है।^[13] मोड-लॉक्ड लेज़र (सामन्यता कुछ दसियों) की तुलना में लाइनों की संख्या कम होती है, लेकिन बैंडविड्थ को नॉनलाइनियर फाइबर के साथ काफी बढ़ाया जा सकता है।^[14] इस प्रकार की ऑप्टिकल आवृत्ति कॉम्ब को सामन्यता इलेक्ट्रोऑप्टिक आवृत्ति कॉम्ब कहा जाता है।^[15] पहली योजनाओं में एकीकृत फेब्री-पेरोट गुहा के अंदर चरण न्यूनाधिक का उपयोग किया गया था,^[16] लेकिन इलेक्ट्रो-ऑप्टिक मॉड्यूलेटर में प्रगति के साथ नई व्यवस्था संभव है।

इलेक्ट्रॉनिक्स का उपयोग करते हुए कम आवृत्ति वाले कंघे

विशुद्ध रूप से इलेक्ट्रॉनिक उपकरण जो पल्सों की श्रृंखला उत्पन्न करता है, आवृत्ति कॉम्ब भी उत्पन्न करता है। ये इलेक्ट्रॉनिक सैंपलिंग ऑसिलोस्कोप के लिए उत्पादित किए जाते हैं, लेकिन माइक्रोवेव की आवृत्ति तुलना के लिए भी उपयोग किए जाते हैं, क्योंकि वे 1 THz तक पहुंचते हैं। चूंकि उनमें 0 हर्ट्ज सम्मिलित है, इसलिए उन्हें उन युक्तियों की आवश्यकता नहीं है जो इस लेख के शेष भागों को बनाती हैं।

आवृत्ति कॉम्ब का सप्तक तक चौड़ा होना

कई अनुप्रयोगों के लिए, कंघे को कम से कम ऑक्टेव (इलेक्ट्रॉनिक्स) तक चौड़ा किया जाना चाहिए: अर्थात, स्पेक्ट्रम में उच्चतम आवृत्ति न्यूनतम आवृत्ति से कम से कम दोगुनी होनी चाहिए। तीन विधियों में से का उपयोग किया जा सकता है:

गैर-रैखिक फोटोनिक क्रिस्टल फाइबर या एकीकृत वेवगाइड में कठोर स्व-चरण मॉडुलन द्वारा अतिसतत पीढ़ी।
Ti: इंट्राकैविटी सेल्फ़-फ़ेज़ मॉडुलन का उपयोग करके नीलम लेज़र।
दूसरा हार्मोनिक लंबे क्रिस्टल में उत्पन्न किया जा सकता है, जिससे निरंतर योग आवृत्ति पीढ़ी और अंतर आवृत्ति पीढ़ी द्वारा ओवरलैप होने तक पहले और दूसरे हार्मोनिक के स्पेक्ट्रम को चौड़ा किया जा सके।

ये प्रक्रियाएँ समान कारणों से एक ही कॉम्ब पर नई आवृत्तियाँ उत्पन्न करती हैं, जैसा कि चर्चा की गई है चार-तरंग मिश्रण का उपयोग करना।

कैरियर-लिफाफा ऑफ़सेट माप

File:Wave opposite-group-phase-velocity.gif

वाहक-लिफाफा ऑफसेट के लिए अग्रणी समूह और चरण वेग के बीच अंतर

ऑप्टिकल चरण और ऑप्टिकल पल्स के अधिकतम समूह वेग के बीच बढ़ते ऑफसेट को दाईं ओर देखा जा सकता है।

प्रत्येक पंक्ति को वाहक-लिफाफा ऑफ़सेट आवृत्ति द्वारा पुनरावृत्ति दर के हार्मोनिक से विस्थापित किया जाता है। वाहक-लिफाफा ऑफसेट आवृत्ति वह दर है, जिस पर पल्स-टू-पल्स आधार पर वाहक आवृत्ति का शिखर पल्स लिफाफे के शिखर से फिसल जाता है।

वाहक-लिफाफा ऑफसेट आवृत्ति का मापन सामन्यता स्व-संदर्भित विधि के साथ किया जाता है, जिसमें स्पेक्ट्रम के भाग के चरण की तुलना उसके हार्मोनिक से की जाती है। 1999 में वाहक-लिफाफा ऑफसेट चरण नियंत्रण के लिए विभिन्न संभावित दृष्टिकोण प्रस्तावित किए गए थे।^[17] दो सरलतम दृष्टिकोण, जिनमें केवल अरैखिक ऑप्टिकल प्रक्रिया की आवश्यकता होती है, निम्नलिखित में वर्णित हैं।

"f - 2f" विधि में, व्यापक स्पेक्ट्रम के निचले-ऊर्जा पक्ष में प्रकाश को गैर-रेखीय क्रिस्टल में दूसरी-हार्मोनिक पीढ़ी (एसएचजी) का उपयोग करके दोगुना किया जाता है, और उसके बीच हेटेरोडाइन बीट उत्पन्न होता है और ऊपरी पर समान तरंग दैर्ध्य पर स्पेक्ट्रम का ऊर्जा पक्ष प्रकाश होता है। यह बीट संकेत, फोटोडायोड के साथ पता लगाने योग्य,^[18] अंतर-आवृत्ति घटक सम्मिलित है, जो वाहक-लिफ़ाफ़ा ऑफ़सेट आवृत्ति है।

वैकल्पिक रूप से, अंतर-आवृत्ति पीढ़ी (डीएफजी) का उपयोग किया जा सकता है। विस्तृत स्पेक्ट्रम के विपरीत सिरों के प्रकाश से अंतर आवृत्ति अरैखिक क्रिस्टल में उत्पन्न होती है, और मूल स्पेक्ट्रम के समान तरंग दैर्ध्य पर इस मिश्रण उत्पाद और प्रकाश के बीच हेटेरोडाइन बीट को मापा जाता है। यह बीट आवृत्ति, फोटोडायोड के साथ पता लगाने योग्य, वाहक-लिफ़ाफ़ा ऑफ़सेट आवृत्ति है।

क्योंकि चरण डिटेक्टर, और आवृत्ति नहीं, आवृत्ति को शून्य पर सेट करना और इसके अतिरिक्त चरण को लॉक करना संभव है, लेकिन क्योंकि लेजर की तीव्रता और यह डिटेक्टर बहुत स्थिर नहीं है, और क्योंकि पूरा स्पेक्ट्रम चरण में धड़कता है।,^[19]

पुनरावृत्ति दर के अंश पर चरण को बंद करना होगा।

कैरियर-लिफाफा ऑफसेट नियंत्रण

सक्रिय स्थिरीकरण के अभाव में, पुनरावृत्ति दर और वाहक-लिफाफा ऑफसेट आवृत्ति बहाव के लिए स्वतंत्र होगी। वे गुहा की लंबाई में परिवर्तन, लेजर प्रकाशिकी के अपवर्तक सूचकांक, और गैर-रैखिक प्रभाव जैसे कि केर प्रभाव के साथ भिन्न होते हैं। पीजोइलेक्ट्रिक ट्रांसड्यूसर का उपयोग करके पुनरावृत्ति दर को स्थिर किया जा सकता है, जो गुहा की लंबाई को परिवर्तित करने के लिए दर्पण को स्थानांतरित करता है।

टीआई में: फैलाव नियंत्रण के लिए प्रिज्म (प्रकाशिकी) का उपयोग करने वाले नीलम लेजर, प्रिज्म जोड़ी के अंत में उच्च परावर्तक दर्पण को झुकाकर वाहक-लिफाफा ऑफसेट आवृत्ति को नियंत्रित किया जा सकता है। यह पीजोइलेक्ट्रिक ट्रांसड्यूसर का उपयोग करके किया जा सकता है।

उच्च पुनरावृत्ति दर टीआई में: नीलमणि रिंग लेजर, जो अधिकंश्ता फैलाव को नियंत्रित करने के लिए डबल-चिरप्ड दर्पण का उपयोग करते हैं, ध्वनिक-ऑप्टिक न्यूनाधिक का उपयोग करके पंप शक्ति का मॉड्यूलेशन अधिकंश्ता ऑफ़सेट आवृत्ति को नियंत्रित करने के लिए उपयोग किया जाता है। चरण पर्ची केर प्रभाव पर दृढ़ता से निर्भर करती है, और पंप शक्ति को बदलकर लेजर पल्स की चरम तीव्रता को बदल देती है और इस प्रकार केर चरण बदलाव का आकार बदल जाता है। यह शिफ्ट 6 रेड से बहुत छोटा है, इसलिए अपरिष्कृत समायोजन के लिए अतिरिक्त उपकरण की आवश्यकता है। इस उद्देश्य के लिए इंट्रा-कैविटी लेजर बीम के अंदर या बाहर जाने वाले वेजेज की जोड़ी का उपयोग किया जा सकता है।

वाहक-लिफाफा ऑफसेट आवृत्ति को स्थिर करने के लिए व्यावहारिक आवृत्ति कॉम्ब की सफलता के कारण प्रौद्योगिकी का विकास हुआ।

वाहक-लिफाफा ऑफसेट आवृत्ति को स्थिर करने का विकल्प अंतर आवृत्ति पीढ़ी (डीएफजी) के उपयोग से इसे पूरी तरह से रोकना है। यदि विस्तृत स्पेक्ट्रम के विपरीत छोरों के प्रकाश की अंतर आवृत्ति गैर-रैखिक क्रिस्टल में उत्पन्न होती है, तो परिणामी आवृत्ति कॉम्ब वाहक-लिफ़ाफ़ा ऑफ़सेट-मुक्त होती है, क्योंकि डीएफजी में योगदान करने वाले दो वर्णक्रमीय भाग समान वाहक-लिफ़ाफ़ा ऑफ़सेट आवृत्ति (सीईओ) साझा करते हैं। यह पहली बार 1999 में प्रस्तावित किया गया था ^[17] और 2011 में टेलीकॉम वेवलेंथ पर एर्बियम फाइबर आवृत्ति कॉम्ब का उपयोग करके प्रदर्शित किया गया।^[20] इस सरल दृष्टिकोण का यह लाभ है कि पारंपरिक स्थिरीकरण विधिों की तरह किसी इलेक्ट्रॉनिक फीडबैक लूप की आवश्यकता नहीं है। यह पर्यावरणीय गड़बड़ी के विरुद्ध अधिक कठोर और स्थिर होने का वादा करता है।^[21]^[22]

अनुप्रयोग

File:Laser frequency comb installed on HARPS.jpg

उच्च स्पष्टता रेडियल वेग ग्रह खोजकर्ता पर स्थापित दो-लेजर आवृत्ति कॉम्ब्स से प्रकाश का स्पेक्ट्रम।^[23]

आवृत्ति कॉम्ब रेडियो आवृत्ति मानकों से ऑप्टिकल आवृत्ति तक सीधे लिंक की अनुमति देती है। वर्तमान आवृत्ति मानक जैसे कि परमाणु घड़ियाँ स्पेक्ट्रम के माइक्रोवेव क्षेत्र में काम करती हैं, और आवृत्ति कॉम्ब ऐसी घड़ियों की स्पष्टता को विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रम के ऑप्टिकल भाग में लाती है। साधारण इलेक्ट्रॉनिक फीडबैक लूप पुनरावृत्ति दर को आवृत्ति मानक पर लॉक कर सकता है।

इस विधि के दो अलग-अलग अनुप्रयोग हैं। एक ऑप्टिकल क्लॉक, जहां फोटोडायोड पर कॉम्ब के दांत के साथ ऑप्टिकल आवृत्ति ओवरलैप होती है, और आकाशवाणी आवृति की तुलना बीट संकेत, रिपीटिशन रेट और सीईओ-आवृत्ति (कैरियर-लिफाफा ऑफसेट) से की जाती है। आवृत्ति-कॉम्ब विधि के अनुप्रयोगों में ऑप्टिकल मैट्रोलोजी, आवृत्ति-चेन जेनरेशन, ऑप्टिकल परमाणु घड़ियों, उच्च-परिशुद्धता स्पेक्ट्रोस्कोपी और अधिक स्पष्ट जीपीएस विधि सम्मिलित हैं।^[24]

File:Dual-Comb Spectroscopy Detection of Trace Gases in the Field.jpg

चित्रण दिखा रहा है कि मोबाइल ड्यूल-आवृत्ति कॉम्ब लेजर स्पेक्ट्रोमीटर का उपयोग करके क्षेत्र में ट्रेस गैसों का पता कैसे लगाया जाता है। स्पेक्ट्रोमीटर वृत्त के केंद्र में बैठता है जो रेट्रोरिफ्लेक्टिंग दर्पणों से घिरा होता है। स्पेक्ट्रोमीटर (पीली रेखा) से लेज़र प्रकाश गैस बादल से होकर निकलता है, रेट्रोरिफ्लेक्टर से टकराता है और सीधे अपने मूल स्थान पर वापस आ जाता है। एकत्र किए गए डेटा का उपयोग लीकिंग ट्रेस गैसों (मीथेन सहित), साथ ही रिसाव स्थानों और उनकी उत्सर्जन दरों की पहचान करने के लिए किया जाता है।

दूसरा अल्ट्राशॉर्ट पल्स के साथ प्रयोग कर रहा है। कुछ-चक्र पल्सेें, जैसे ऊपर-दहलीज आयनीकरण, एटोफिजिक्स, अत्यधिक कुशल नॉनलाइनियर ऑप्टिक्स या हार्मोनिक पीढ़ी उच्च-हार्मोनिक्स पीढ़ी ये एकल पल्सेें हो सकती हैं, जिससे कोई कॉम्ब उपस्थित न हो, और इसलिए वाहक-लिफाफा ऑफसेट आवृत्ति को परिभाषित करना संभव नहीं है, बल्कि वाहक-लिफाफा ऑफसेट चरण महत्वपूर्ण है। शॉट में चरण और आयाम को इकट्ठा करने के लिए सेटअप में दूसरा फोटोडायोड जोड़ा जा सकता है, या अंतर-आवृत्ति पीढ़ी का उपयोग एकल-शॉट के आधार पर ऑफ़सेट को लॉक करने के लिए भी किया जा सकता है, चूंकि कम विद्युत् दक्षता के साथ होता है।

वास्तविक कॉम्ब के बिना चरण के विपरीत आवृत्ति को देख सकते हैं। वाहक-लिफ़ाफ़ा ऑफ़सेट के बिना सभी आवृत्तियाँ कोसाइन हैं। इसका अर्थ है कि सभी आवृत्तियों में चरण शून्य होता है। समय की उत्पत्ति इच्छानुसार है। यदि कोई स्पंद बाद के समय में आता है, तो चरण आवृत्ति के साथ रैखिक रूप से बढ़ता है, लेकिन फिर भी शून्य-आवृत्ति चरण शून्य होता है। शून्य आवृत्ति पर यह चरण वाहक-लिफ़ाफ़ा ऑफ़सेट है। दूसरे हार्मोनिक में न केवल दो बार आवृत्ति होती है, बल्कि दो बार चरण भी होता है। इस प्रकार शून्य ऑफसेट के साथ नाड़ी के लिए कम आवृत्ति पूंछ का दूसरा हार्मोनिक उच्च आवृत्ति पूंछ के मौलिक के साथ चरण में है, और अन्यथा यह नहीं है। प्रत्यक्ष विद्युत-क्षेत्र पुनर्निर्माण (स्पाइडर) के लिए स्पेक्ट्रल चरण इंटरफेरोमेट्री मापता है कि आवृत्ति के साथ चरण कैसे बढ़ता है, लेकिन यह ऑफ़सेट निर्धारित नहीं कर सकता है, इसलिए "विद्युत क्षेत्र पुनर्निर्माण" नाम थोड़ा भ्रामक है।

हाल के वर्षों में, खगोल विज्ञान में स्पेक्ट्रोग्राफिक अवलोकन उपकरण के रूप में विधि के उपयोग को विस्तारित करते हुए, आवृत्ति कॉम्ब एस्ट्रो-कॉम्ब अनुप्रयोगों के लिए रुचि उत्पन कर रही है।

ऐसे अन्य अनुप्रयोग हैं, जिन्हें वाहक-लिफ़ाफ़ा ऑफ़सेट आवृत्ति को रेडियो-आवृत्ति संकेत पर लॉक करने की आवश्यकता नहीं है।^[25] इनमें अन्य बातों के साथ-साथ ऑप्टिकल संचार,^[26] ऑप्टिकल इच्छानुसार तरंगों का संश्लेषण,^[27] स्पेक्ट्रोस्कोपी (विशेष रूप से दोहरे कॉम्ब स्पेक्ट्रोस्कोपी)^[28] या रेडियो आवृत्ति फोटोनिक्स है।^[13] ऑप्टिकल आवृत्ति कॉम्ब्स ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन को बड़ी स्पष्टता से माप सकते हैं। 2019 में, एनआईएसटी के वैज्ञानिकों ने यह देखने के लिए स्पेक्ट्रोस्कोपी का उपयोग किया कि तेल और गैस क्षेत्र कितना मीथेन उत्सर्जित कर रहे हैं।^[29]

इतिहास

थिओडोर डब्ल्यू. हैंश और जॉन एल. हॉल ने ऑप्टिकल आवृत्ति-कॉम्ब विधि सहित लेजर-आधारित स्पष्ट स्पेक्ट्रोस्कोपी के विकास में योगदान के लिए भौतिकी में 2005 के नोबेल पुरस्कार का आधा साझा किया। पुरस्कार के दूसरे आधे भागों को रॉय ग्लॉबर को प्रदान किया गया।

इसके अतिरिक्त 2005 में, फेमटोसेकंड कॉम्ब विधि को अत्यधिक पराबैंगनी सीमा तक बढ़ा दिया गया था, जिससे स्पेक्ट्रम के उस क्षेत्र में आवृत्ति मेट्रोलॉजी को सक्षम किया जा सके।^[30]^[31]^[32]^[33]

यह भी देखें

संदर्भ

↑ Hall, John L. (2006). "Nobel Lecture: Defining and measuring optical frequencies". Reviews of Modern Physics. 78 (4): 1279–1295. Bibcode:2006RvMP...78.1279H. doi:10.1103/revmodphys.78.1279.
↑ Hänsch, Theodor W. (2006). "Nobel Lecture: Passion for precision". Reviews of Modern Physics. 78 (4): 1297–1309. Bibcode:2006RvMP...78.1297H. CiteSeerX 10.1.1.208.7371. doi:10.1103/revmodphys.78.1297.
↑ "The Nobel Prize in Physics 2005". www.nobelprize.org. Retrieved 2017-11-16.
↑ Adler, Florian; Moutzouris, Konstantinos; Leitenstorfer, Alfred; Schnatz, Harald; Lipphardt, Burghard; Grosche, Gesine; Tauser, Florian (2004-11-29). "ऑप्टिकल आवृत्तियों की लंबी अवधि के सटीक माप के लिए चरण-बंद दो-शाखा एरबियम-डोप्ड फाइबर लेजर सिस्टम". Optics Express (in English). 12 (24): 5872–80. Bibcode:2004OExpr..12.5872A. doi:10.1364/OPEX.12.005872. ISSN 1094-4087. PMID 19488226.

[1] Hall, John L. (2006). "Nobel Lecture: Defining and measuring optical frequencies". Reviews of Modern Physics. 78 (4): 1279–1295. Bibcode:2006RvMP...78.1279H. doi:10.1103/revmodphys.78.1279.

[2] Hänsch, Theodor W. (2006). "Nobel Lecture: Passion for precision". Reviews of Modern Physics. 78 (4): 1297–1309. Bibcode:2006RvMP...78.1297H. CiteSeerX 10.1.1.208.7371. doi:10.1103/revmodphys.78.1297.

[3] "The Nobel Prize in Physics 2005". www.nobelprize.org. Retrieved 2017-11-16.

[4] Adler, Florian; Moutzouris, Konstantinos; Leitenstorfer, Alfred; Schnatz, Harald; Lipphardt, Burghard; Grosche, Gesine; Tauser, Florian (2004-11-29). "ऑप्टिकल आवृत्तियों की लंबी अवधि के सटीक माप के लिए चरण-बंद दो-शाखा एरबियम-डोप्ड फाइबर लेजर सिस्टम". Optics Express (in English). 12 (24): 5872–80. Bibcode:2004OExpr..12.5872A. doi:10.1364/OPEX.12.005872. ISSN 1094-4087. PMID 19488226.

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