光纖激光器中的鎖模方法大致分為3種:
1.主動鎖模;2.被動鎖模;3.混合鎖模
主動鎖模:
主動鎖模是通過外界信號來周期性調(diào)制諧振腔參數(shù),從而達到縱模位相差恒定。在諧振腔類加入調(diào)制器,以等于縱模間隔的頻率進行調(diào)制,使被調(diào)制縱模產(chǎn)生邊頻,達到與相鄰縱模之間的位相差恒定。我們以幅度調(diào)制(FM)為例進行闡述:我們使用基于M-Z干涉儀的波導型LiNbO3電光振幅調(diào)制器(減少耦合損耗)。
鎖模光纖激光器從技術(shù)層面主要分為主動鎖模和被動鎖模兩種。主動鎖模光纖激光器通常在腔內(nèi)采用調(diào)制器件,這會產(chǎn)生腔體的附加損耗,由于調(diào)制器件多為非光纖元件,其引入難以實現(xiàn)全光纖化集成,制約了該技術(shù)的全光纖化發(fā)展;同時,主動鎖模容易受到外界環(huán)境,諸如溫度變化,機械振動,以及超模噪聲,諧振腔內(nèi)偏振態(tài)起伏等因素的影響,需要很多復雜的技術(shù)來提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性,結(jié)果是大大增加了系統(tǒng)的復雜性并提高了激光器的成本。反觀被動鎖模光纖激光器,由于結(jié)構(gòu)簡單、性能穩(wěn)定、便于集成等優(yōu)點受到國內(nèi)外很多科研機構(gòu)的廣泛關(guān)注,并在通信、醫(yī)學、加工、傳感和探測等眾多領(lǐng)域得到了越來越廣泛的應用。
被動鎖模光纖激光器主要通過采用非線性光學環(huán)形鏡,非線性偏振旋轉(zhuǎn)和基于半導體可飽和吸收鏡等機制來實現(xiàn)。其中,基于半導體可飽和吸收鏡(SESAM)的被動鎖模技術(shù)由于具有設(shè)計靈活、系統(tǒng)穩(wěn)定、自啟動等諸多優(yōu)點,同時,半導體可飽和吸收鏡在制備過程中可靈活控制調(diào)制深度、恢復時間、飽和通量等關(guān)鍵參數(shù),并且根據(jù)需要可加工集成在光纖端頭上,便于全光纖化,因此,該類型被動鎖模光纖激光器在實際應用領(lǐng)域被廣泛關(guān)注。