本发明公开一种片上超导微波频率梳及其制备方法，包括约瑟夫森结和超导微波谐振器，将约瑟夫森结和超导微波谐振器进行耦合，两者构成一个非线性系统，当在约瑟夫森结两端加直流偏置电压时，产生的微波光子会在这个非线性系统中产生上下变频，使超导微波谐振器对应的各阶谐振频率均有微波光子输出。并且提出了频率梳的注入锁定技术，这种技术可以用于检测未知信号。本发明的器件所产生的这些在频域上等间隔分布，且在时域上是周期性稳定脉冲的信号，符合频率梳信号的特点，本发明的器件具有损耗低、制作工艺简单且只需直流偏置等优点，十分利于片上高度集成。