中国科大实现片上自锁定宽带拉曼电光微梳

　　近日，中国科年夜郭光灿团队正在高机能片上光频梳的研究中取患上重要进展，该团队的董春华课题组结合南开年夜学薄方课题组，初次正在铌酸锂微腔中结合调控电光效应、克尔非线性以及拉曼散射，完成了一种新型自锁定拉曼-电光微梳（REO microcomb）的构建方案。该微梳无需内部电子反馈，便可自顺应锁定，完成凌驾300nm光谱宽度以及26.03GHz反复频次，揭示出杰出的相关性以及可调性。相干结果以Self-locked broadband Raman-electro-optic microcomb为题，于5月24日颁发正在《天然·通信》上。

　　光频梳是一类由等间距频次线构成的光源，是古代光通讯、紧密丈量以及根蒂根基物理研究的重要东西。传统光频梳凡是基于体积复杂的锁模激光器，难以集成。最近几年来，集成光子学成长鞭策了克尔光梳以及电光光梳正在芯片上的完成，但它们正在宽谱输入、低噪声波动性等方面仍面对应战，尤为正在高泵浦前提下易遭到拉曼散射等寄生非线性效应的滋扰。

图1. 宽带拉曼电光微梳道理示用意

　　本事情中，研究职员提出了一种新型自锁定宽带拉曼-电光（Raman-electro-optic，REO）微梳天生机制，经由过程正在单个铌酸锂微腔中协同哄骗电光效应、克尔效应以及拉曼散射效应，解决了拉曼散射带来的光谱宽度以及噪声限定，将其转化为一种无益的非线性历程，加强了光谱的宽度以及平展度，完成了宽带且平展的拉曼电光微梳的发生。与依赖繁多非线性效应的体系没有同，这一新机制经由过程拉曼散射以及电光调制来天生多个电光梳，同时哄骗四波混频进一步拓宽光谱宽度。源自拉曼激光的梳齿自顺应地与源自泵浦光的梳齿完成相位锁定，确保了整个微梳体系的高相关性（图1）。

图2. 器件表征与拉曼电光微梳光谱图

　　由此发生的宽带拉曼电光微梳到达了凌驾300nm的光谱宽度，而且正在26.03GHz的反复频次下包括凌驾1400根梳齿（图2）。试验中，该体系正在无需任何内部电子锁定的环境下，自顺应地实现梳齿间的相位锁定，揭示出优秀的相关性以及调谐才能。微梳的反复频次具备约550kHz的自锁定调谐规模，经由过程微波功率变迁惹起的热调谐，反复频次的调谐规模可以高达8MHz。

　　该研究为构建更高机能、更波动的片上光频梳体系供给了新思绪，并为摸索片上多非线性物理历程（如注入锁定、自同步等）供给了试验平台，具备广漠的使用远景。

　　中国迷信技能年夜学特任副研究员万帅、博士生王丕屿和副传授李明为论文的配合第一作者。中国迷信技能年夜学董春华传授以及南开年夜学薄方传授为论文的配合通信作者。该研究获得了基金委、科技部、中国迷信院和中国迷信技能年夜学的鼎力大举撑持。

　　论文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-025-60161-1