外差波長計英文解釋翻譯、外差波長計的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【電】 heterodyne wavemeter

分詞翻譯：

外差的英語翻譯：

【電】 heterodyne; heterodyning

波長計的英語翻譯：

【計】 cymometer

專業解析

外差波長計（Heterodyne Wavelength Meter）是一種基于光學外差原理的高精度波長測量儀器。它通過将待測光與已知頻率的參考光進行混頻（外差），産生差頻信號，再通過電子學手段精确測量該差頻，從而間接計算出待測光的波長或頻率。其核心在于利用兩個不同頻率光波的非線性相互作用産生拍頻信號。

核心原理與技術要點

光學外差（Optical Heterodyning）：
- 将待測光（頻率為 (f{unknown})）與一束頻率已知且穩定的參考光（頻率為 (f{reference})）同時入射到一個高速光電探測器上。
- 探測器具有非線性響應特性，其輸出電流包含兩光波的差頻（拍頻）信號 (f{beat} = |f{unknown} - f_{reference}|)。
- 公式表示為：探測器輸出電流 (I propto cos(2pi f{beat} t))，其中 (f{beat} = |f{unknown} - f{reference}|)。
差頻測量（Beat Frequency Measurement）：
- 産生的差頻信號 (f_{beat}) 通常在射頻（RF）或微波波段。
- 使用高精度的電子頻率計（如微波頻率計數器）精确測量 (f_{beat})。
波長/頻率計算（Wavelength/Frequency Calculation）：
- 已知參考光的頻率 (f{reference})（或波長 (lambda{reference})）和測得的差頻 (f{beat})，即可計算出待測光的頻率 (f{unknown} = f{reference} pm f{beat})（需根據具體光路設計确定符號）。
- 根據光速 (c) 與頻率、波長的關系（(c = f lambda)），可進一步計算出待測光的波長 (lambda{unknown} = c / f{unknown})。

關鍵特點與優勢

高精度與高分辨率：測量精度主要取決于參考光的頻率穩定度和差頻信號的測量精度，可達到 MHz 甚至 kHz 量級，遠高于傳統光譜儀。
寬測量範圍：通過選擇不同頻率的參考光或使用可調諧參考源，可以覆蓋很寬的光譜範圍（如可見光到近紅外）。
快速測量：電子學測量差頻的速度遠快于掃描型光譜儀。
絕對測量：隻要參考光頻率是已知且溯源的，測量結果即為絕對波長值。

典型應用場景

激光波長校準與監測：精确測量和穩定激光器的輸出波長，尤其在精密光譜學、光通信、激光雷達等領域至關重要。
光學頻率計量：作為光學頻率梳系統的重要組成部分，用于建立光頻标和進行光頻測量。
光譜分析：對窄線寬光源（如單頻激光器）進行高分辨率光譜分析。
相幹光通信：用于本振光與信號光頻率差的精确鎖定。

漢英術語對照與解釋

外差 (Wài chā)：Heterodyne - 指将兩個不同頻率的信號混合以産生新頻率（和頻、差頻）的過程。
波長計 (Bō cháng jì)：Wavelength Meter - 專門用于測量光波波長的儀器。
外差波長計 (Wài chā bō cháng jì)：Heterodyne Wavelength Meter - 利用光學外差原理工作的波長測量儀器。其英文更常直接稱為Heterodyne Wavelength Meter 或強調其測量頻率本質稱為Heterodyne Frequency Meter。
差頻/拍頻 (Chā pín / Pāi pín)：Beat Frequency - 兩個光波混合後産生的頻率差信號。
參考光 (Cān kǎo guāng)：Reference Light - 頻率已知且穩定的激光，作為測量的基準。
光電探測器 (Guāng diàn tàn cè qì)：Photodetector - 将光信號轉換為電信號的器件，需具有足夠的帶寬響應差頻信號。

權威參考來源

書籍：《Principles of Optics》 by Max Born and Emil Wolf (Chapter on Coherence and Interference) 和《Fundamentals of Photonics》 by Saleh and Teich (Chapter on Detection of Light) 詳細闡述了光學外差探測的原理。
标準：IEEE Standard Definitions of Terms for Lasers and Associated Equipment (IEEE Std 586) 提供了激光波長計相關的标準術語定義。
儀器制造商技術白皮書：如 Keysight (原 Agilent/HP)、Bristol Instruments、HighFinesse 等公司官網提供的波長計産品技術說明和應用筆記是理解現代外差波長計具體實現和性能參數的重要實踐參考。
綜述文獻：學術期刊如 Applied Optics, Optics Letters, Review of Scientific Instruments 上發表的關于光學頻率測量、激光穩頻技術的綜述文章常包含對外差波長計原理和進展的深入讨論。

網絡擴展解釋

“外差波長計”是由“外差”和“波長計”兩個術語組合而成的專業詞彙，其含義需結合兩者解釋：

1.外差（Heterodyne）

指通過将兩個不同頻率的電磁波（如無線電波）混合，産生一個差頻信號（即“差拍”）的技術。例如，若輸入信號頻率為$f_1$，本地振蕩器頻率為$f_2$，則差頻為$|f_1 - f_2|$。這種技術常用于通信、雷達和精密測量中，可增強信號處理能力。

2.波長計

一種測量電磁波波長（或頻率）的儀器，常見于無線電工程和光學領域。傳統波長計可能通過諧振腔、幹涉儀等原理直接測量波長，但精度和適用範圍有限。

3.外差波長計

結合外差技術的波長測量裝置，其核心原理是：

将待測信號與已知頻率的本振信號混合，生成差頻信號；
通過測量差頻信號，間接計算原信號的波長或頻率。

公式推導：若已知本振頻率$f{text{LO}}$，測得差頻$Delta f$，則原信號頻率為： $$ f{text{信號}} = f_{text{LO}} pm Delta f $$ 再根據波長與頻率關系$lambda = c/f$（$c$為光速），即可求得波長。

4.應用場景

高頻/微波段信號的高精度測量；
激光波長标定；
無線電頻譜分析。

參考資料

外差技術原理；
波長計基本定義。