按需提供精确的光频率

无线电和微波频率合成是如此根本，以至于它很容易被视为理所当然。例如，它使蜂窝通信系统能够自动地在特定频率下工作 - 但是在光学信号的实际水平上还没有精细的控制水平。

然而，4月份， DARPA 和美国 国家标准与技术研究院 (NIST)宣布，包括NIST，加州大学圣塔芭芭拉分校和加州理工学院成员在内的研究团队在创建基于芯片的光学合成器小型化手段方面取得了重大进展。可以发出特定频率的光。

“目标是将实验室级功能缩小到糖块的大小，用于LIDAR，相干通信，化学传感和精密计量等应用，” DARPA项目经理Gordon Keeler表示。

在2005年获得诺贝尔物理学奖一半的光学频率设备之前 ，几乎不可能以精确的频率按需生成光线，加州理工学院的 Kerry Vahala，Ted和Ginger Jenkins教授说。信息科学与技术和应用物理学以及加州理工学院团队的领导者。

光频梳使用光脉冲，可以根据脉冲的精确定时识别各个频率 - 颜色。

然而，即使随着光频梳的发展，已经证明光学合成器难以小型化。

然而，4月份推出的原型频率合成器技术仅需要四个微芯片，每个微芯片的尺寸约为5毫米×10毫米。微型设备按需合成频率，精度约为1赫兹，这意味着它可以忠实地创建精确到15位有效数字的指定光频率，即精确到千万亿分之一。

该原型将NIST开发的频率梳与Caltech开发的“细齿”频率梳相结合。细齿梳产生规则间隔但更靠近的一组光学频率。

加州理工学院的频率梳子依靠精细构造的光学谐振器 - 基本上是用于被捕获光子的圆形赛道，可以定期发射定时脉冲光。为了制造精细间隔的梳齿，Caltech谐振器必须比NIST装置大约100倍。它更大的尺寸可能会使这种梳子非常耗电。

“太小的空间中的太多功率会损坏谐振器所连接的任何电子设备，”瓦哈拉说。“此外，在未来，这些合成器设备可以在智能手机大小的设备中使用电池供电，而无法消耗大量电力。”

这就是加州理工学院梳子发光的地方，可以这么说。它的谐振器跑道使光子再循环数十万次，因此可以用最小的功率产生特定的频率。