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北京大学物理学院胡耀文、龚旗煌团队首次观测强耦合电光频率梳，开辟微波直接编程的片上光梳新方向
7 小时前
2026年3月12日，北京大学物理学院胡耀文研究员、龚旗煌教授团队与哈佛大学Marko Loncar教授团队合作，在国际学术期刊《自然·物理学》上发表突破性研究成果。该研究依托薄膜铌酸锂平台，首次实验观测到强耦合电光频率梳，完整揭示其普适动力学，并实现微波驱动片上可编程的光频梳调控。这一成果标志着谐振型电光频率梳从“固定功能光源”迈向“全可编程光子平台”新时代。基于电光效应的频率梳在精密计量、光谱学、光子互连与量子计算中具有重要作用。传统谐振型电光频率梳通过微波调制在光学微腔中建立可控耦合，产生等间距的新频率分量，但长期受限于“最近邻耦合”模式，导致梳形与脉冲形态对泵浦波长敏感，系统稳定性差。此次研究首次在实验上实现了强耦合电光频率梳的直接观测，通过调控调制深度和光学失谐，揭示了谐振电光频率梳完整的非线性态空间。随着调制进入强耦合区间，单音微波在多个腔模之间形成并行耦合通道，产生多脉冲态，使频梳包络从平滑下降转变为周期性振荡。研究还展示了通过多音微波驱动实现重复频率灵活调节、梳带宽与光谱形状显著改善的能力，为片上可编程脉冲源提供了更稳健的物理路径。这一成果在通信、计量、微波光子学与任意波形生成等领域展现出广阔应用前景。
