光频梳由离散的、等间距频率的光学分量构成，是光通信、精密测量、计时、光谱学领域十分重要的工具。目前，宽频带的光频梳通常由锁模激光器或具有三阶科尔非线性的、色散控制的谐振腔产生。此外，也可在强二阶非线性谐振腔中采用电光（EO）相位调制来产生光频梳，这种方法的优点是所得光频梳稳定性、可控性优异。然而，先前报道的EO光频梳存在频带较窄的问题，原因是自由空间通信系统中EO相互作用弱，且缺乏色散控制。

有鉴于此，哈佛大学Marko Lončar团队和斯坦福大学Joseph M. Kahn团队利用薄膜铌酸锂光子学平台搭建了集成的EO光频梳发生器，在保证色散控制的前提下，实现了高EO响应、极低光损耗、高度共局域的微波场和光场，从而克服了以上限制。实验所测EO光频梳的频率范围超过整个L波段（超过900个光频齿，对应~10 GHz的跨度），且未来的色散控制可进一步产生跨倍频程的光频梳。此外，光频梳发生器对调制频率失谐具有高的耐受性，在横跨7个数量级的频带范围内（10 Hz-100 MHz）可以很好的控制光频齿的间隔；利用这个特点，作者在单谐振腔内实现了双频梳。

这些结果都证明集成EO光频梳发生器能产生频带宽、信号稳定的梳状谱。进一步地，其优异的可重构性对于集成的科尔光频梳是很好的补充，因此能在光谱学、光通信等领域产生相关应用。

 图1. 集成的EO光频梳发生器

图2. EO双频梳

Mian Zhang, Brandon Buscaino, Cheng Wang, Amirhassan Shams-Ansari, Christian Reimer, Rongrong Zhu, Joseph M. Kahn & Marko Lončar. Broadband electro-optic frequency comb generation in a lithium niobate microring resonator. Nature, 2019.

DOI: 10.1038/s41586-019-1008-7

https://www.nature.com/articles/s41586-019-1008-7