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I pettini di frequenza (Frequency comb) sono sorgenti luminose molto particolari la cui tecnologia è stata sviluppata negli ultimi vent'anni. Le molteplici applicazioni vanno dalla metrologia classica, alla spettroscopia molecolare, nonché orologi atomici, osservazioni astronomiche e telecomunicazioni. Nel 2005 viene assegnato il Nobel per la fisica a John Lewis Hall e Theodor W. Hänsch per lo sviluppo di tecniche innovative per la spettroscopia laser, soprattutto quella che faceva uso dei pettini di frequenza. Nasce così un nuovo campo di ricerca che sviluppa tecnologie all'avanguardia nel campo della fotonica integrata. L'obbiettivo ultimo è la miniaturizzazione on-chip di strutture guidanti per la generazione di tali sorgenti. Inizialmente venivano usati come pettini mode-locked laser di luce impulsata. Oggi si sfruttano le non-linearità ottiche di secondo e terzo ordine, di determinati materiali in cavità ottiche passive. In queste viene accoppiata radiazione elettromagnetica continua e monocromatica che genera nuove frequenze per interazioni nonlineari.
Nel mio progetto di ricerca, studiamo nuovi schemi per la generazione di comb di frequenza, la dinamica e la modellizzazione fisica. Consideriamo, nei nostri studi, un modello sviluppato trent'anni fa per la descrizione di formazione di onde solitoniche in strutture ottiche passive, oggi noto come l'equazione di Lugiato-Lefever (LLE). La dinamica è molto ricca e complessa, e nonostante il modello sia ampiamente studiato e dimostrato sperimentalmente, novità teoriche vengono puntualmente messe a punto. Noi proponiamo, ad esempio, sorgenti gaussiane con modulazione in fase o in ampiezza, per un controllo maggiore nella forma d'onda o nel locking range dello spettro del pettine.