光纖激光器產(chǎn)生超短光脈沖采用的技術通常有兩種：調(diào)Ｑ技術和鎖模技術。調(diào)Ｑ技術雖然可以使光纖激光器在整個增益譜的寬范圍內(nèi)產(chǎn)生波長可調(diào)的高峰值功率（大 于１ｋＷ）脈沖，但這種脈沖的寬度相對較寬。而鎖模技術加上脈沖壓縮技術則可以產(chǎn)生比１００ｆｓ更短的光脈沖。以下我們就來分析鎖模技術的原理。 光纖激光器通常具有大的增益帶寬（大于３０ｎｍ）和相對小的縱模間隔（小于１００ＭＨｚ）。因此，它在工作時同時會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)行一周的光程長度，ｃ為光速。總的光場可寫成： Ｅｔ＝Ｅｍｅｘｐｉφｍ－ｉωｍｔ （１） 式中Ｅｍ、φｍ和ωｍ分別是２Ｍ＋１個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立地工作，它們具有相同的幅度：Ｅｍ＝Ｅ０，它們間的相位關系不固定，則總光強２中的相干項平均值為零，２＝（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，在任意兩個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，相位關系可表達為φｍ＝ ｍφ＋φ０。模式頻率ωｍ＝ω０＋２ｍπ△υ。如果我們把這些關系式應用到式１中，并且為簡化起見假設所有模式有相同的幅度Ｅ０，則其總光強為： ２＝ｓｉｎ２２Ｍ＋１π△υｔ＋φ／２Ｅ２０／ ｓｉｎ２π△υｔ＋φ／２ 由此可見，總光強２是一個時間的周期函數(shù)，其周期τｒ＝１／△υ，這正是光在激光器腔內(nèi)環(huán)行一周的時間。激光器以脈沖串的形式輸出，兩個相鄰脈沖間的時間 間隔為τｒ。解釋這個結(jié)果有一個簡單的辦法：一個單一脈沖在激光器腔內(nèi)循環(huán)，與此同時其中一小部分能量在每次脈沖到達輸出端耦合器的時刻輸出。 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，脈沖寬度與相位同步的各個縱模所占的光譜帶寬成反比，由式（２）可知，脈 沖光強的極大值２ｍａｘ＝（２Ｍ＋１）２Ｅ２０，因此，鎖模激光器輸出脈沖的峰值強度為同一激光器未鎖模時平均光強的２Ｍ＋１倍。