主动锁模光纤激光器的锁相稳定方法
npr锁模光纤激光器中束缚态孤子的研究。
超酷的NPR锁定模式的纤维激光器多年来一直在转动头部，因为它们可以在超高速上用扎普断绝超短脉冲，而不会断汗。
科学家们一直在这些激光器中游离于束缚状态的索利通，就像超快视界的摇滚巨星。
这些苏立通分子，或称苏立通复合体，基本上是一串一起悬挂的苏立通，用非线性介质来展示其独特的能力。
它们不仅仅是一个漂亮的景色，它们也有巨大的潜力比如超快的互联网，尖端的医学成像，和令人心动的光谱学。
找出这些束缚状态的苏立通是如何在NPR锁紧的纤维激光器中形成和构建它们的东西的，对于书呆子和现实的人来说都是一件大事。
在过去几年里，在NPR闭锁纤维激光器中研究约束状态的索利通有很多进展。
通过实验，模拟，和理论，我们学到了很多关于这些单体是如何形成，相互作用的，在激光系统中保持稳定的。
我们研究了它们的能量分布，相对的阶段，以及它们如何随着时间而变化的很多细节。
我们用新的方法来创造和控制这些独角兽，我们实际上在实验中尝试过它们。
这些进步确实帮助了我们理解 NPR 闭锁的纤维激光的复杂行为，它们为实际使用束缚状态的索利通提供了一些很酷的新的可能性。
展望未来，必须进一步研究在NPR锁紧的纤维激光器中使用约束状态的单体的问题。
这一研究对于探索其潜在应用和提高超快激光系统的性能至关重要。
先进的理论模型和数值模拟将成为指导设计和优化能够产生和控制约束状态的纤维激光器的宝贵工具。
实验性调查对于验证理论预测和了解现实世界情景中约束状态所存在的实际局限性至关重要。
预计，通过光学、光子学和激光技术领域的研究人员之间的协作努力，NPR闭锁纤维激光中的限态索利通将继续是积极研究的主题，前景广阔。
基于锁相环芯片的锁模激光器稳频方法
基于锁相环芯片的锁模激光器稳频方法向坤;吴虹;陈乐;李子彧;田旭生;林鹏【期刊名称】《南开大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2014(047)003【摘要】提出了一种基于锁相环芯片的方法对作为光源的锁模激光器脉冲重复频率进行锁定,以提高射频拉远系统中光纤链路传输信号的频率稳定度.在分析了由锁相环芯片和锁模激光器构成的锁相环模型的基础上,分别设计和制作了工作于100 MHz和900 MHz的稳频电路,并在实验室环境下对脉冲重复频率约为100 MHz 的锁模激光器进行了测试.测试表明,脉冲重复频率的频率稳定度可达到10-11,并且工作于900 MHz的稳频电路性能优于100 MHz.可以利用集成度较高的锁相环芯片,简单高效地提高锁模激光器的频率稳定度.【总页数】5页(P102-106)【作者】向坤;吴虹;陈乐;李子彧;田旭生;林鹏【作者单位】南开大学电子信息与光学工程学院,天津300071;南开大学电子信息与光学工程学院,天津300071;南开大学电子信息与光学工程学院,天津300071;南开大学电子信息与光学工程学院,天津300071;南开大学电子信息与光学工程学院,天津300071;南开大学电子信息与光学工程学院,天津300071【正文语种】中文【中图分类】TN913.7【相关文献】1.一种基于温度轨迹控制的塞曼稳频激光器预热方法 [J], 胡鹏程;谭久彬;闫磊;付海金2.汤姆逊硬X射线源中锁模脉冲激光稳频方法 [J], 杜强;黄文会;孙大睿;戴建枰;唐传祥3.基于DSP芯片的半导体激光器稳频控制方法研究 [J], 白文峰;周亮;李征燕;乔廷婷4.基于锁相环技术的振荡器稳频调制器仿真研究 [J], 罗欢;陈绘琴;李秋蓉5.基于二次谐波特性的DFB激光器稳频新方法研究 [J], 梅教旭; 汪磊; 谈图; 刘锟; 王贵师; 高晓明因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
锁模
主动锁模与被动锁模的比较
2.相同点 调制器和燃料盒都紧靠全反镜。 主动锁模和被动锁模都具有标准具效应。 经过调制器和燃料盒后各纵模之间相
1、不同点 主动锁模使用调制器对光波的振幅和相位 进行调制；被动锁模是自身辐射和燃料盒 进行周期性调制。 主动锁模运用电光和声光效应进行锁模； 被动锁模运用燃料的可饱和吸收效应进行 锁模。 主动锁模和被动锁模的物理过程不同。 被动锁模比主动锁模更容易失谐。
被动锁模
非线性吸收阶段 特点： 强脉冲使染料饱和，弱脉冲不能使染料 饱和－实现非线性吸收。
结果：实现相位固定
被动锁模
非线性放大阶段（主要压缩脉宽阶段） 特点： 染料饱和，增益饱和－非线性放大
结果： 对于激活介质来说，介质增益饱和，强脉 冲通过放大介质时，前沿中心部位放大的多， 脉冲后沿可能放大的少，经过几次放大过程－ 前后沿变陡－脉冲变窄。弱脉冲进一步受到抑 制，最后腔中剩下一个脉冲振荡。
主动锁模与被动锁模
主动锁模 被动锁模
主要内容
主动锁模与被动锁模的比较
一、主动锁模
1、主动锁模是在自由运转的激光器中加入调 制器，调制光波的振幅和相位进行锁模。
主动锁模结构示意图
主动锁模
2、调制器的作用 调制光波，产生边频 3、根据调制方法可分为两类： 振幅调制 相位调制
二、被动锁模
1、在激光器中放一个装有机燃料的燃料盒， 依靠有机燃料的饱和吸收过程对光波进行 锁模。
被动锁模
2、物理过程： 线性放大阶段 非线性吸收阶段 非线性放大阶段
被动锁模
线性放大阶段
特点：初始阶段，有机染料未饱和－非线性 吸收光波场－自发辐射的荧光－G> 时，产 生激光，在激光介质中线性放大-增益未饱和。
激光器自动锁频方法研究综述
激光器自动锁频方法研究综述张晓菁，白金海∗，胡栋（航空工业北京长城计量测试技术研究所，北京 100095）摘要：介绍了激光自动锁频的意义与目的，阐述了实现激光自动锁频的算法和常用的光学频率参考，分析了不同算法和频率参考的区别和优劣，探讨了在自动领域下实现激光锁频需要解决的问题和方法，指出了有待加强的领域，提出了部分仍待解决的困难，得出了当前激光自动锁频领域的发展方向和改良趋势，为激光器自动锁频的后续研究提供了参考。
关键词：自动锁频；激光器；频率锁定；闭环反馈；自动控制中图分类号：TB939；TP29；O56 文献标志码：A 文章编号：1674-5795（2024）01-0060-13 Review of automatic frequency locking methods for lasersZHANG Xiaojing, BAI Jinhai∗, HU Dong(Changcheng Institute of Metrology ＆ Measurement, Beijing 100095, China)Abstract: Introducing the significance and purpose of laser automatic frequency locking, expounds the algorithm of laser automatic frequency locking and common optical frequency references, analyzes the differences and advantages and disadvantages of different algorithms and frequency references, discusses the problems and methods to solve in the field of laser automatic frequency locking, and obtains the development direction and improvement trend of the current laser automatic frequency locking field. The areas to be strengthened are pointed out, and some difficulties to be solved are put forward, which provides a reference for the subsequent research on automatic frequency locking of lasers.Key words: automatic frequency locking; laser; frequency locking; closed‐loop feedback; automatic control0 引言激光是二十世纪的重要发明之一，利用受激辐射产生激光的装置被称为激光器，自20世纪60年代世界上第一台红宝石激光器被发明以来，激光因其相干性、单色性、方向性好等优势，在激光加工、激光成像、战术武器、大气通信、干涉测量等领域中被大量运用，是现代社会生产生活和科学研究的重要工具［1-3］。
激光器功率的稳定性检测与调整技巧
激光器功率的稳定性检测与调整技巧激光器功率的稳定性是激光器性能的重要指标之一，对于保证激光器的正常运行以及提高实验和生产效率至关重要。
本文将介绍激光器功率稳定性的检测方法和调整技巧，帮助读者更好地掌握和应用。
首先，我们需要了解激光器功率稳定性的定义。
激光器功率的稳定性是指在一定的工作条件下，激光器输出的功率是否能够保持在一个相对恒定的水平。
通常用“功率波动率”来表示激光器功率稳定性，即单位时间内功率的相对变化范围。
为了准确地检测激光器功率的稳定性，我们可以采取以下方法：首先，可以使用功率稳定性测试仪进行检测。
功率稳定性测试仪通常具有高精度的功率测量功能，能够实时监测激光器的输出功率，并计算出功率波动率。
通过连续采样和统计处理，可以得出稳定性的准确数值。
在测试过程中，要注意排除外界因素的干扰，比如温度的变化、光路的松动等。
此外，还要保证测试仪器的精度和稳定性，以保证检测结果的准确性。
其次，可以利用功率控制系统进行检测。
功率控制系统是一种通过反馈调节激光器的工作参数以实现功率稳定的方法。
该系统一般由光电检测器、反馈控制器和激光器组成。
光电检测器负责测量输出功率，并将测量结果传输给反馈控制器。
反馈控制器根据测量结果调整激光器的参数，以保持功率的稳定。
利用功率控制系统进行检测时，需要正确设置控制参数，并根据实际需要进行调整。
接下来，我们将介绍一些调整技巧，以提高激光器功率的稳定性。
首先，调整激光器的温度。
激光器的温度对功率的稳定性有很大的影响。
温度过高或过低都会导致功率的波动。
因此，在使用过程中，要确保激光器的温度稳定，并根据需要进行合适的调整。
可以通过控制激光器周围的温度环境或者使用温度控制装置来实现温度的稳定。
其次，注意光学系统的稳定。
光学系统是激光器输出功率稳定性的关键因素之一。
光路的松动、污染和退化都会导致功率的波动。
因此，在使用过程中，要保持光学系统的稳定和清洁，并定期检查和维护。
此外，还要注意光路的校准，确保各个光学元件的位置和焦距正确，以减小光学系统对功率的影响。
激光原理：锁模
被动锁模光纤激光器
（利用光纤或其他元件的非线性效应）
• 优点： – ps 或fs量级 –结构简单（不需要外界有源调制器件） – 受外界环境影响小
• 缺点： –稳态锁模脉冲重复速 率取决于腔体长度,通常难以获得高速率锁模脉冲输 出。
激光器种类
• 固体激光器（如钛宝石激光器）
– 频谱范围宽（百纳米） – 体积大、稳定性相对较差、较难校准 – 模式控制难，光束质量相对较差
• 光纤激光器
– 支持飞秒脉冲（几十纳米） – 细长的波导结构具有优良的散热效果，适合长
时间工作 – 输出模式好，容易聚焦 – 稳定性好，成本低
光 纤 激 光 器
目前,已经可以从混合锁模光纤激光器中获得重
复速率可高达loGHz的ps级锁模脉冲
主动锁模光纤激光器
激光
输出镜
激光介质
声光器件 全反镜
U(t)
声光调制示意 图
(t) (t):腔损耗率
U(t):驱动声光器件的外加调制电信号 t
t
T(t) T(t):调制器透过率 T0
T t
I(t)
I(t):锁模激光输出波形
t
被动锁模光纤激光器
• 飞秒量级脉冲（3种结构） NOLM（8字激光器）
SESAM NPE
Kerr Medium
Polarizer
相位锁定（模式间具有固
定相位差）
平均功率
峰值功率 周期 脉冲间隔 脉冲宽度
主动锁模光纤激光器
（通过外界信号来周期性调制）
• 优点： – 可以制成全保偏光纤 – 通过可再生锁模（regeneratively mode-locking） 可以得到稳定输出 – Turn-key operation; never drop mode locking
从锁模到cpa放大——飞秒光纤激光器原理
从锁模到cpa放大——飞秒光纤激光器原理从锁模到CPA放大——飞秒光纤激光器原理飞秒光纤激光器是一种重要的激光器，它具有超短脉冲宽度和高峰值功率的特点，被广泛应用于科学研究、材料加工、医学和通信等领域。
在飞秒光纤激光器的研究和发展过程中，锁模和CPA放大是两个重要的步骤。
本文将从锁模到CPA放大的原理来介绍飞秒光纤激光器的工作机制。
我们来看一下锁模的概念。
在激光器中，由于光的传播和反射等因素的影响，激光往往会出现空间模式的变化，即横模和纵模的变化。
锁模是指通过一定的方法将激光束限制在一个特定的模式上，使其具有稳定的传输性能。
在飞秒光纤激光器中，通过控制光纤的几何结构和光纤材料的折射率分布等因素，可以实现锁模效果。
锁模的实现是基于光纤的非线性效应和光纤的色散效应。
首先，光纤的非线性效应可以使光的传播速度与光的强度相关，从而实现对光场的调控。
其次，光纤的色散效应是指光在光纤中传播时，不同频率的光具有不同的相速度，从而产生色散现象。
通过合理设计光纤的非线性系数和色散系数，可以实现对光场的调制和限制。
锁模的实现可以通过相位调制、频率调制和干涉效应等方法来实现。
其中，相位调制是通过改变光场的相位分布来实现锁模效果；频率调制是通过改变光场的频率分布来实现锁模效果；干涉效应是通过光的干涉现象来实现锁模效果。
通过这些方法，可以将激光束限制在一个特定的模式上，使其具有稳定的传输性能。
锁模的实现是飞秒光纤激光器实现高峰值功率的基础。
锁模可以使光场的能量集中在一个小的空间范围内，从而增强光场的强度。
这样，在飞秒光纤激光器的工作中，激光束可以达到极高的峰值功率，从而实现对材料的高精度加工和控制。
接下来，我们来看一下CPA放大的原理。
CPA放大是指通过多次放大和压缩的过程，将飞秒光纤激光器的脉冲宽度压缩到飞秒量级，并提高脉冲的峰值功率。
在这个过程中，涉及到放大器和压缩器两个关键部件。
放大器是用来增强光场的能量的装置。
在飞秒光纤激光器中，常用的放大器是光纤放大器和固体放大器。
【吉林省自然科学基金】_跟踪_期刊发文热词逐年推荐_20140815
2014年 序号 1 2 3 4
科研热词 频谱感知 认知无线电 纯不连续马尔可夫过程 信道状态
推荐指数 1 1 1 1
2013年 科研热词 推荐指数 序号 鲁棒补偿器 1 1 鲁棒性 1 2 量子框架 1 3 采集器 1 4 遮挡 1 5 软件调试 1 6 跟踪 1 7 计算机辅助 1 8 计算机软件 1 9 稳定性 1 10 滤波器 1 11 模拟机定位 1 12 放射疗法 1 13 改良根治性 1 14 拟p_*-映射 1 15 工频通信 1 16 局部特征 1 17 小波变换 1 18 实时跟踪调试器 1 19 四旋翼微型飞行器 1 20 同伦算法 1 21 区间二型模糊神经网络(it_iifnn)1 22 互补问题 1 23 事件驱动框架 1 24 乳腺肿瘤 1 25 乳房切除术 1 26 β )-映射 1 27 α 1 28 power frequency communication 1 （ pfc ） gprs technology 29 wavelet transfor p(τ 1 30 lyapunov稳定理论 1 31 gprs技术 1 32 ct模拟定位 1 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49
2008年 序号 1 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 3 4 5 6
科研热词 飞行器控制导航技术 结构组成 精度分析 寻北 哥氏效应 加速度计
推荐指数 1 1 1 1 1 1
2009年 序号 1 2 3 4 5 6 7
科研热词 稳定性 主动锁模光纤激光器 锁相环 锁相技术 跨导滤波器 变带宽锁相环 变带宽
推荐指数 2 2 1 1 1 1 1
2013年 科研热词 轨迹跟踪 移动机器人 滑模控制 模糊控制 共孔径 光学设计 高增益观测器 非均匀性 配电设备 运动跟踪 运动目标 输出反馈 轨迹规划 试验 视觉仿生 自主作业 背景差分 结晶 红外相机 红外搜索跟踪系统 电磁场 物联网 滤光片 滑模控制器 消热差 模糊神经网络 检测 校正 柔性铰链 李亚普诺夫函数 智能电网 方解石 文石 扩展卡尔曼滤波 快速反射镜 微型飞行器 工程机械 姿态控制 在线重力补偿 响应速度 双视场 双色红外 双波段 动态面控制 刚性支撑 切换装置 几何光学 光谱成像 rc系统 推荐指数 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1