(激光源課件）鎖模

1、( (激光源課件）鎖模激光源課件）鎖模2. 鎖模技術(shù)讓諧振腔中可能存在的縱模同步振蕩，讓各模的頻率間隔保持相等并使各模的初位相保持為常數(shù)，激光器輸出在時(shí)間上有規(guī)則的等間隔的短脈沖序列。3.設(shè)腔內(nèi)有q-N，-(N-1)，0，(N-1)，N共(2N+1)個(gè)模式，又設(shè)相鄰模式的圓頻率之差 ，則Lc0qq NNqqtqiEtE)(exp)(0qtiqqqeEtE)()(由：得：0001sin(21)()2( )1sin()2NititiqtqNNtE tEeeEet4. 如各模式的振幅相等，Eq=E0，初位相相同且為q=0則：2202sin (21)2( )sin2tNI tEt5.圖4-30是2N+

2、19個(gè)縱模經(jīng)鎖模后得到的有規(guī)則的脈沖示意圖。 當(dāng) 時(shí)，m=0，1，2光強(qiáng)最大 圖4-30 鎖模光強(qiáng)脈沖2tm22022022sin (21)2( )lim(21)sin2tmtENI tNEt相鄰脈沖峰值間的時(shí)間間隔 22LTc)12(20)2sin(02) 12sin(NnmtttN但脈沖寬度即脈沖峰值與第一個(gè)光強(qiáng)為零的谷值間的時(shí)間間隔21(21)21TNN一鎖模氬離子激光器，腔長為1m，多普勒線寬為6000MHZ，未鎖模時(shí)的平均輸出功率為3W，試粗略估算該鎖模激光器輸出脈沖的峰值功率、脈沖寬度及脈沖間隔時(shí)間。4.7.2 4.7.2 主動(dòng)主動(dòng)鎖模鎖模1. 損耗內(nèi)調(diào)制鎖模 圖(4-31) 鎖模

3、調(diào)制示意圖圖(4-32) 中心頻率及兩邊頻如圖(4-31)所示，在諧振腔中插入一個(gè)電光或聲光損耗調(diào)制器。設(shè)調(diào)制周期為 ，調(diào)制頻率 (恰為縱模頻率間隔) cLTm22Lcm2只有通過調(diào)制器時(shí)損耗為零的光，才能不斷地被放大而增長起來，如此得到周期為T的窄脈沖輸出，如圖(430)所示。 從模式耦合的角度來說明損耗調(diào)制鎖模的原理。假設(shè)中心頻率 處的模首先振蕩，其調(diào)制后的電矢量為：0ttMEttEEtEmmm00002cos)2cos1 (2cos)2cos()(tMEtMEtEtEmm)(2cos2)(2cos22cos)(000000即在激光器中，一旦形成 的振蕩，將同時(shí)激起兩個(gè)相鄰模式的振蕩，如圖

4、（432） 。 04.7.2 4.7.2 主動(dòng)主動(dòng)鎖模鎖模2. 相位內(nèi)調(diào)制鎖模 如果在諧振腔中插入一個(gè)電光位相調(diào)制器，也可達(dá)到鎖模的目的。設(shè)光振幅不變，位相以頻率 變化，即 m)2sin2cos()(00ttEtEm)4(2cos)()4(2cos)()3(2cos)( )3(2cos)()2(2cos)()2(2cos)( )(2cos)()(2cos)(2cos)()(0404030302020101000tJtJtJtJtJtJtJtJtJEtEmmmmmmmm位相調(diào)制后也能激起帶寬內(nèi)的所有邊頻光同步振蕩，實(shí)現(xiàn)鎖模。4.7.34.7.3主動(dòng)主動(dòng)鎖模鎖模被動(dòng)鎖模裝置很簡單，只需在腔內(nèi)插入一個(gè)裝有飽和吸收染料的“盒”即可 染料必須具備以下幾個(gè)條件：第一，染料的吸收線應(yīng)和激光波長很接近；