光纖激光器產(chǎn)生超短光脈沖采用的技術(shù)通常有兩種：調(diào)Ｑ技術(shù)和鎖模技術(shù)。調(diào)Ｑ技術(shù)雖然可以使光纖激光器在整個(gè)增益譜的寬范圍內(nèi)產(chǎn)生波長(zhǎng)可調(diào)的高峰值功率（大 于１ｋＷ）脈沖，但這種脈沖的寬度相對(duì)較寬。而鎖模技術(shù)加上脈沖壓縮技術(shù)則可以產(chǎn)生比１００ｆｓ更短的光脈沖。以下我們就來(lái)分析鎖模技術(shù)的原理。 光纖激光器通常具有大的增益帶寬（大于３０ｎｍ）和相對(duì)小的縱模間隔（小于１００ＭＨｚ）。因此，它在工作時(shí)同時(shí)會(huì)有大量的縱模落在增益帶寬內(nèi)。如果模式 間的頻率間隔用△υ表示，那么△υ＝ｃ／ＬＯＰＴ這里ＬＯＰＴ是光在激光器腔內(nèi)環(huán)行一周的光程長(zhǎng)度，ｃ為光速。總的光場(chǎng)可寫(xiě)成： Ｅｔ＝Ｅｍｅｘｐｉφｍ－ｉωｍｔ （１） 式中Ｅｍ、φｍ和ωｍ分別是２Ｍ＋１個(gè)模式中某一特定模式的幅度、相位和頻率。如果所有模式互相獨(dú)立地工作，它們具有相同的幅度：Ｅｍ＝Ｅ０，它們間的相位關(guān)系不固定，則總光強(qiáng)２中的相干項(xiàng)平均值為零，２＝（２Ｍ＋１）Ｅ２０。 鎖模是發(fā)生在各種縱模的相位同步的情況下。此時(shí)，在任意兩個(gè)相鄰模式間的相位差被鎖定為一常數(shù)φ，即φｍ－φｍ－１＝φ。這樣，相位關(guān)系可表達(dá)為φｍ＝ ｍφ＋φ０。模式頻率ωｍ＝ω０＋２ｍπ△υ。如果我們把這些關(guān)系式應(yīng)用到式１中，并且為簡(jiǎn)化起見(jiàn)假設(shè)所有模式有相同的幅度Ｅ０，則其總光強(qiáng)為： ２＝ｓｉｎ２２Ｍ＋１π△υｔ＋φ／２Ｅ２０／ ｓｉｎ２π△υｔ＋φ／２ 由此可見(jiàn)，總光強(qiáng)２是一個(gè)時(shí)間的周期函數(shù)，其周期τｒ＝１／△υ，這正是光在激光器腔內(nèi)環(huán)行一周的時(shí)間。激光器以脈沖串的形式輸出，兩個(gè)相鄰脈沖間的時(shí)間 間隔為τｒ。解釋這個(gè)結(jié)果有一個(gè)簡(jiǎn)單的辦法：一個(gè)單一脈沖在激光器腔內(nèi)循環(huán)，與此同時(shí)其中一小部分能量在每次脈沖到達(dá)輸出端耦合器的時(shí)刻輸出。 脈沖寬度τｐ可由式（２）估算：τｐ＝［（２Ｍ ＋１）△υ－１。其中（２Ｍ＋１）△υ代表所有相位鎖定模式的總帶寬。由此可見(jiàn)，脈沖寬度與相位同步的各個(gè)縱模所占的光譜帶寬成反比，由式（２）可知，脈 沖光強(qiáng)的極大值２ｍａｘ＝（２Ｍ＋１）２Ｅ２０，因此，鎖模激光器輸出脈沖的峰值強(qiáng)度為同一激光器未鎖模時(shí)平均光強(qiáng)的２Ｍ＋１倍。