时间孤子激光器工作原理及其应用

无论是对基础研究来说，还是对诸如高容量光纤通信等应用来说，一种稳定的、重复率可控制的超短脉冲激光器是十分需要的。而在光纤系统中可产生超稳定和超短脉冲时间孤子的特性，正好可用来实现符合上述要求的激光器，亦即所谓的光纤孤子激光器。

传统的激光器，通常包含了一种块状增益介质和由两块反射镜组成的共振腔。而孤子激光器的特点，是包括一段用于形成时间孤子的具有负GVD性质的单模光纤，这段光纤既可以放置于含有增益介质的主共振腔内，也可以放置在一个提供耦合反馈的外置腔内。在这种孤子激光器内，增益介质可以是掺杂激活的晶体或是半导体元件，但更多情况下则是另外一段掺杂激活的光纤样品。

孤子激光器必须工作在锁模状态，以便提供周期性的超短脉冲激光输出。通常有三种实现激光锁模振荡的方法：①通过一种腔内光调制器实现主动式锁模；②通过一种光饱和吸收元件实现被动式锁模；③通过激光起振时的初始不稳定性以及光纤介质的非线性特性引发的自锁模。在任何一种锁模运转方式下，激光脉冲的重复率均由有效的锁模频率所决定，其数值可为c/（2L0）的整数倍，这里L0为激光器的有效共振腔长。对于给定的激光器设计而言，其有效锁模频率可通过调节适当元件或实验条件而加以控制。(www.xing528.com)

应指出的是，受到光纤破坏或其他不希望发生的非线性效应的限制，孤子激光器主要适用于作为振荡器，而不是作为激光放大器。