激光器中Kerr透镜锁模技术的原理是什么？

这个问题没有得到回答，我最近一直在整理这些知识，所以我只分享它

据我所知，第一个答案是第一个答案，期待着我的双手. .

对于这个问题，我们必须首先了解基本的锁模技术: 有两种主要类型，主动和被动. Kerr透镜锁模属于后者，也就是说，不需要将外部信号（例如调制器的驱动信号等）引入激光器以产生脉冲，但是使用激光腔中的光波使空腔中的某些元素发生变化. 这种元件的变化将引起空腔中光的变化，这类似于自激振荡的感觉. 坦率地说，锁模无非是固定各种频率的光的相对相位，然后从时域来看，组件在无源锁模中的作用是找到一种将所有光聚集在一起的方法自锁模原理，让先来的光等一会儿，等待慢速的光聚集在一起，以便每次激光在腔中往复运动，从而使它们之间的相位固定. 这种门的作用是不同的被动模式锁定的本质. 可以想象，打开门的时间越短，内部的振荡脉冲越窄-如果您想一起行走，则锁模效果会更好.

最常见的被动模式锁定是通过饱和吸收器完成的. 一些物理系将在大学实验中做到这一点. 粗略地说，理想的饱和吸收体将吸收低强度的光，并在光强度足够高时让其通过（请为此使用Google）. 因此，低强度激光一开始将被衰减. 我们还知道，激光腔需要达到稳定状态，并且其增益和损耗是匹配的. 当损耗很大时自锁模原理，增益将变大，因此光强度“缓慢” ...）增大，当损耗足够大时，饱和吸收体会透射. 由于光在激光腔中振荡，因此该过程不断重复进行，从而实现了模式锁定. 这是排队让每个人一起走路的示例.

现在我们可以看看Kerr镜头的锁模方式，事实是一样的. 不再需要使用这种吸收率和强度相关的材料. 取而代之的是利用非线性光学中的克尔效应使高强度光和低强度光具有不同的聚焦特性.

克尔效应是什么？当峰值激光功率达到GW（10 ^ 9W）以上时，介质的折射率n不再是固定值，而是与入射激光的强度I有关，即n = n0 + n1 * I ，（um ,,,我不知道如何在纸页上键入带格式的公式），其中n0是材料的固有折射率，n1是非线性折射率.

通常，激光器的强度分布如上图所示. 距光轴越近，折射率越强. 因此，由于非线性折射率，激光束将自聚焦（模拟光纤自聚焦）. 如果在焦点附近有光阑，则特定的高功率脉冲部分可以完全通过，而低功率部分将丢失. 实际上，基本思想类似于饱和吸收体.

为清楚起见，让我们对这个过程进行定性研究: 一开始，激光仍然与普通连续激光相同，以平均低功率在腔内往复运动，折射率梯度小，焦距很长，焦点在光阑上，所以大部分的光线都丢失了，想想我们上面的例子，这一次增益也必须跟进，对吗？然后，光强度逐渐变强并且焦距变短. 当焦点恰好落在光阑中心时，各种频率的激光会一起通过以形成脉冲. 通常会重复执行此过程以实现模式锁定.

查看实际应用中的光路. 除了用镜头组代替光圈外，其他没有任何区别

才华横溢，而以上只是为了提供身体上的想法. 如果您想定量地理解，别忘了阅读文献……

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