相干電磁輻射的產生與控制，例如射頻的電子振蕩器、光頻的激光器，在過去一個世紀對于人類社會有著的影響。組網完成的北斗導航系統(tǒng)中，精確的授時離不開電磁輻射的精準控制；無論是無線的5G通訊或者有線的光纖通信，現(xiàn)代通信技術都需要以電磁輻射為載波進行相互聯(lián)通。以上先進科技的發(fā)展，離不開對于射頻和光頻輻射理論上深刻的理解以及實際上對它們產生與控制的精細操控。
然而，令人意外的是，在二十年前，射頻和光頻的技術領域保持相互獨立，宛若一條溝壑阻隔兩邊。雖然光可以被射頻調制，射頻信號也可以通過光信號解調出來，但是兩者之間缺少一種簡單的相干關系。在射頻領域成熟的頻率合成與控制的技術，正是缺少這樣一種轉換的關系，在光頻的應用似乎遙不可及。如何巧妙地將二者鏈接，充分地開發(fā)光學在時間頻率標準、計量學以及基礎科學的潛力，路漫漫其修遠兮，科研工作者一直在求索答案。
光學頻率梳就是這真理之門的鑰匙！隨著飛秒激光技術、非線性光學的飛速發(fā)展，以光學頻率梳為代表精密頻率測量技術應運而起，一舉解決這個難題。
光學頻率梳技術上源自激光鎖模技術，具體體現(xiàn)在對鎖模脈沖載波包絡相位頻率以及重復頻率的同時鎖定。這種鎖定的脈沖序列在時域看是一串時間間隔相同的脈沖鏈，在頻域上看是一串離散的具有相同頻率間隔的譜線。形狀類似于我們日常使用的梳子，所以稱之為光學頻率梳，如圖2所示。光學頻率梳的譜線或者梳齒可以與基于射頻信號的原子鐘鎖定在一起，獲得更高精度的光學頻率時鐘基準。用一種簡單而優(yōu)雅的方式，光學頻率梳提供了光頻和射頻的雙向轉換關系，給相關的光譜、測量、時間標準領域帶來的可能。
