關(guān)于
鎖模的文章討論了通過(guò)鎖模產(chǎn)生超短脈沖的一般問(wèn)題。本文專(zhuān)門(mén)討論主動(dòng)鎖模，這涉及諧振腔損耗或往返相位變化的周期性調(diào)制。例如，可以通過(guò)聲光或者電光調(diào)制器、馬赫-澤恩德集成光調(diào)制器或
半導(dǎo)體電吸收調(diào)制器來(lái)實(shí)現(xiàn)。如果調(diào)制與諧振腔的往返同步，就能產(chǎn)生超短脈沖: 每當(dāng)循環(huán)脈沖擊中輸出耦合器時(shí)，都會(huì)產(chǎn)生一個(gè)輸出脈沖。
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b9G 圖1：主動(dòng)鎖模激光器的示意圖
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通過(guò)調(diào)制諧振器損耗實(shí)現(xiàn)主動(dòng)鎖模（調(diào)幅鎖模）的原理很容易理解。調(diào)制器的作用有兩種不同的重要影響：
u])MI6LF - 具有“正確”時(shí)序的脈沖可以在損耗最小的時(shí)候通過(guò)調(diào)制器(見(jiàn)圖2)。因此，與諧振腔中循環(huán)的任何其他輻射相比，它都是有利的。由于脈沖在穩(wěn)定狀態(tài)下會(huì)使激光增益達(dá)到飽和，從而使其往返增益為零，因此其他循環(huán)輻射將無(wú)法通過(guò)調(diào)制器，其他循環(huán)輻射的往返增益為負(fù)值，遲早會(huì)消失。
- 盡管如此，脈沖的兩翼還是會(huì)有一點(diǎn)衰減，實(shí)際上這導(dǎo)致每次往返的脈沖（輕微）縮短，兩翼的往返增益為負(fù)值，而脈沖中心的往返增益為正值。因此，脈沖會(huì)越來(lái)越短直到脈沖縮短被其他效應(yīng)（如增益收窄或色度色散）抵消，從而使脈沖變寬。
mndNkK5o 圖2：光功率的時(shí)間演變和主動(dòng)鎖模激光器中的損耗
調(diào)制器會(huì)增加脈沖翼的損耗，從而有效縮短脈沖。由于脈沖持續(xù)時(shí)間相對(duì)于脈沖周期通常比顯示的要小得多，因此調(diào)制器的脈沖縮短效應(yīng)通常非常微弱。在簡(jiǎn)單的情況下，可以用庫(kù)曾加-西格曼理論公式計(jì)算出穩(wěn)定狀態(tài)下的脈沖持續(xù)時(shí)間。它是由調(diào)制器中的脈沖縮短與增益縮小帶來(lái)的脈沖展寬之間的平衡。脈沖持續(xù)時(shí)間通常在皮秒范圍內(nèi)并且與調(diào)制器信號(hào)強(qiáng)度等
參數(shù)有微弱的關(guān)系，這種微弱的依賴(lài)性源于：調(diào)制器的脈沖縮短效應(yīng)在較短的脈沖持續(xù)時(shí)間內(nèi)會(huì)迅速減弱，而其他延長(zhǎng)脈沖的效應(yīng)（如調(diào)制器信號(hào)強(qiáng)度）則會(huì)在較短的脈沖持續(xù)時(shí)間內(nèi)迅速減弱，而延長(zhǎng)脈沖的其他效應(yīng)（如增益收窄和色度色散）則變得更加有效。
xAf?E%_pi 圖3：用
軟件模擬的主動(dòng)鎖模激光器中脈沖持續(xù)時(shí)間（和其他脈沖參數(shù)）的演變RP脈沖在一個(gè)個(gè)案研究。注意，達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)需要多次往返，因?yàn)槊看瓮档拿}沖整形效應(yīng)相當(dāng)弱
;p( Doy)i i+Xb3+R 開(kāi)關(guān)式調(diào)制器的行為：
_lOyT$DN 如果在實(shí)現(xiàn)鎖模后關(guān)閉光調(diào)制器，鎖模通常就會(huì)結(jié)束。但在某些情況下 如果被動(dòng)鎖模機(jī)制也起作用，鎖�？赡軙�(huì)繼續(xù)存在。這可能發(fā)生在各種情況下，涉及到一些
光學(xué)非線(xiàn)性，例如克爾
透鏡鎖模。
!`dn# j Eo{js?1G_ 調(diào)頻鎖模：
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