激光技术推动光频测量精度飞跃：新光速值与应用

直接光频测量的发展与光速 自激光器和饱和吸收锁模技术的诞生以来，射频技术在光频领域的应用带来了显著的进步。这项技术革新不仅提升了光谱分辨率，使其达到前所未有的10000倍，而且在精确测量光速方面也取得了突破。传统的波长测量方法主要依赖于红外和可见光谱的波长技术，但在激光器的出现后，由于其极窄的线宽和高强度的光谱，射频技术的应用使得分辨率和准确度有了显著提升。 激光器，尤其是氦氖激光器，作为相干稳定振荡器的一个例子，其频率和波长的直接测量已使得光速的测定更为精确。先前公认的光速值相比新的测量结果，误差高达一个数量级。频率测量技术的发展使得我们能够测量并准确确定波长，从而推动了精度的飞跃。 通过频率测量技术，电磁波谱的各个区域，包括红外、可见和紫外，都可以被视为潜在的频率或波长源，这是因为激光器的性能优势使其在不同波段提供高稳定性和高分辨率的辐射。例如，在图1所示的电磁波谱中，激光器作为重要的基准，其频率和波长测量范围的重叠为精度测量创造了条件。 在红外区，频率测量技术的扩展首次实现了与波长测量范围的重叠，达到了前所未有的高精度水平，比如133Cs基态零场超精细结构分裂频率标准（9192631770赫兹）和氪气的能级跃迁波长标准（1/1650763.73米）。然而，虽然激光器为红外和可见光提供了相干频率源，但在实现兆赫级的连续波源频率测量上还存在挑战，这限制了直接测量的范围和精度。 直接光频测量技术的发展与应用极大地推动了光速测量的进步，拓宽了测量范围，提高了精度，并为未来的科学研究和工程应用奠定了坚实的基础。随着技术的不断进步，我们可以期待在更高频率范围内实现更精确的测量，进一步加深对光速及电磁波性质的理解。