光学频率梳（简称光频梳）作为一种优秀的多波长光源在通信领域具有巨大的应用潜力。通过将光频梳光源与波分复用技术（WDM）、空分复用技术结合（SDM），通信系统可以具有百Tbit/s量级的传输速率，在5G/6G通信、物联网、自动驾驶等方面具有重要的应用价值。目前实现光频梳的方法主要有以下四种，分别为基于锁模激光器产生飞秒光频梳、基于光学微腔产生光频梳、基于电光调制器产生光频梳以及基于行波四波混频产生光频梳。它们各具特点，但均很难同时实现宽光谱、高信噪比、高平坦度、高的单梳齿功率以及梳齿频率间隔大范围可调，这在一定程度上影响了光频梳在光通信领域的应用。本文提出基于受激布里渊激光腔产生种子梳，采用腔外负色散光纤进行脉冲压缩，进一步利用色散调控的高非线性氟碲酸盐光纤进行扩谱，从而实现光频梳产生。数值计算结果表明，通过该系统，我们可以得到重复频率大范围可调、光谱覆盖整个O-U波段且在O-U波段梳齿强度标准差小于5 dB的平坦光频梳，证明了通过基于布里渊激光腔与色散调控高非线性氟碲酸盐光纤的光学系统产生可用于光通信的平坦光频梳的可行性。

基于光学微腔的光频梳具有阈值低、光谱宽及结构紧凑等特点，在精密测量与传感等领域具有重要的应用前景，因此近年来微腔光频梳成为国际研究热点。目前相关的研究都聚焦于红外波段锁模光频梳的产生原理和应用探索，虽然可见光波段的光频梳在精密光谱、原子钟及生物医学等领域有特殊应用价值，但是可见光频梳的实现极具挑战性。文中在简要阐述光频梳产生原理的基础上，介绍了在可见光波段实现光频梳的主要挑战，以及目前三种实现方案的研究进展，包括利用材料的二阶与三阶非线性效应、调节微腔的几何色散和模式强耦合效应调控色散来产生可见光频梳。

为了在基于回音壁模式光学微腔的光学频率梳生成中优化微腔的性能和光频梳的质量，对氟化镁晶体微腔的色散调控进行研究。首先，理论仿真研究了MgF₂晶体微腔边缘形状对腔内模场和总色散的影响；接着根据仿真结果实际加工了两种面形的MgF₂晶体微腔，分别为边缘平面型和单边楔形；然后，搭建了微腔性能检测系统和晶体微腔光梳生成系统，实测加工出的MgF₂晶体微腔样品的品质因子（Q值）最高可达1.1×108；最后在加工的两种面形晶体腔中均有效激发了超过200 nm的宽光谱范围的克尔光频梳。实验结果验证了边缘楔形的微腔结构确实能够有效压缩模场并调控总色散，相比于边缘平面型的微腔能够产生更宽光谱范围的光梳。