激光原理与技术教学课件-第30讲：锁模及飞秒激光技术---朱广志.pdfVIP

激光原理与技术 第二十九讲 锁模及飞秒激光技术 29.1 声光驻波场振幅调制主动锁模 一、原理 1、时域分析 设在t 时刻通过调制器的光 1 信号受到的损耗为 t ，   1 在经过2L / c时间往返一周后， 这部分光信号受到的损耗为  t  2L / c  1  如果 t 的周期T 2L / c，   m 则这部分信号每往返一次受到相同的损耗 I0的信号受到的增益小于I 0的信号，I 0的信号的光强越来 越强，最终腔内只留下的I 0信号来回振荡，形成极窄脉宽的 锁模脉冲。 2 29.1 声光驻波场振幅调制主动锁模 超声波的驱动频率为f s ，超声 驻波形成的折射率光栅的变化 频率为2f ， s 用频率为f s 驱动 的超声驻波场可以对调制光电 场造成2f , 的调制效果。 腔内在非超声场消失时刻形 成的光波都被声光调制器所 衍射，其损耗大于增益，不 能形成振荡。 只有一个满足锁模条件的光 脉冲在腔内往返一周输出。 3 29.1 声光驻波场振幅调制主动锁模 2、频域分析 假设处于增益曲线中心q 0的纵模由于增益最大，首先开始 起振，则腔内光电场为：E E cos( t  ) 0 0 0 这个光电场受到调制器的调制，调制频率为f m 2f s ，则被调 制的光电场为：E t E T t cos  t    0    0 0  将产生间隔为f 的两个边频，如果f  ，则两个边频正好 m m q 是q 1的相邻两个纵模，而且q 0，1三个纵模初始位相相同。 这一过程重复下去， 则腔内所有纵模初始 位相都相同，达到锁 模要求。 4 29.1 声光驻波场振幅调制主动锁模 二、锁模脉冲宽度 实际激光器的诸模式振幅并不相等，与增益曲线形状有关； 振荡诸模式也不一定全部锁定，在主动锁模激光器中相位锁定 的模式数与调制强度有关。 Kuizenga和Siegman采用一种自洽分析的方法，得到了于实际 均匀加宽的锁模激光器的脉冲宽度解，其思路为： 由一个在振荡