精密测量院原子分子超快动力学研究团队近期在真空紫外/极紫外光学频率梳（VUV/XUV光梳）技术研发领域取得重要进展。基于前期自主建设的VUV/XUV光梳平台，团队成员创新设计新型耦合输出器，成功将XUV光梳耦合输出效率提升2倍；通过在VUV/XUV光梳产生过程中引入光场涡旋特性，实现了具备拉盖尔-高斯横模的紫外光梳输出。

作为一种新型窄线宽、台面型相干光源，VUV/XUV光梳在精密测量物理领域具有重要应用价值，备受科研工作者关注。在VUV波段对少电子原子体系开展精密光谱测量，可以探究量子电动力学（QED）理论的适用边界、精确测定基本物理常数等；应用VUV光梳技术于钍-229核跃迁光谱精密测量，将极大推动新型光钟—核光钟的建立。精密测量院原子分子超快动力学团队于2016年开始VUV/XUV光梳的自主研发，2020年率先研制成功国内首套、性能参数达到国际先进水平的VUV/XUV光梳系统（Chin. Phys. Lett.,2020），2024年成功实现了基于VUV光梳的原子分子精密谱测量（Opt. Lett.,2024）。

为进一步优化现有VUV/XUV光梳系统存在的耦合输出效率低问题，近期团队成员创新设计了一种新型微纳光栅。该光栅在驱动光工作波长（~1040nm）处表现出高反镜特性，在XUV波段则表现出光栅特性，从而可以利用其衍射效应实现XUV光的高效耦合输出。团队成员通过优化设计光栅结构参数（光栅周期、刻槽深度、占空比等），使得光栅在XUV波段（~50 nm）展现出较高的耦合输出效率。团队成员与同济大学激光薄膜与应用团队合作，成功制备该特定参数微纳光栅。利用实验室XUV光源，团队成员成功实现耦合输出效率（40-60 nm）的2倍提升，验证了该光栅在XUV光耦合输出性能方面的优越性。

为了改善现有VUV/XUV光梳输出偏振模式单一、空间相位难以操控等不足，团队成员创新性地在光梳系统中引入涡旋特性，将驱动光源调制为拉盖尔-高斯涡旋光；利用飞秒共振腔增强技术，首次将拉盖尔-高斯光场放大至千瓦量级；进一步结合腔内谐波产生过程，成功实现了拉盖尔-高斯模式的新型紫外光梳，为下一步VUV光梳偏振和空间相位的全方位调控奠定了坚实基础。

相关研究成果近日分别以“Out-coupling grating for XUV frequency combs in the short wavelength region”为题在《光学快讯》（Optics Express）上发表，和以“Cavity-enhanced harmonic generation of an optical frequency comb with Laguerre–Gaussian mode”为题在《光学快报》(Optics Letters)上发表。精密测量院博士生肖峥嵘为上述成果的第一作者，副研究员华林强和研究员柳晓军为共同通讯作者。

该研究工作得到了国家自然科学基金委、中国科学院等部门长期以来的大力支持。