主动锁模光纤激光器可以输出高重复频率的近变换极限超短脉冲 ,在高速光纤通信系统 、传感 、光谱学 、医学等领域有着重要的应用价值. 利用有理数谐波锁模技术 ,可以突破调制器带宽的限制而产生更高频率的超短脉冲, 成为主动锁模光纤激光器的一个研究热点.

谐波锁模光纤激光器(HM LFL)的输出脉冲质量很理想 ,但面临稳定性的考验:一方面谐波锁模固有的超模噪音引起短期不稳定性 ;另一方面温度的变化引起腔长变化 ,使得调制频率和腔本征谐波频率(腔基频的整数倍频率)之间失配, 难以稳定工作.除此之外 ,光纤偏振模色散(PM D)等引起的偏振效应也能影响 HM LFL 的稳定性. 所以在没有有效控制措施的情况下, HM LFL 很难走出实验室. 目前针对这三种不稳定性, 提出了多种稳定性措施, 其中抑制超模噪音的方法主要包括腔内滤波法、复合腔结构以及基于非线性光学环形镜(NO LM)或非线性偏振旋转(NPR)的加成脉冲限制(APL)等;控制腔长变化对稳定性的影响主要采用服机构、再生锁模(Regenerative mode-locking)技术, 以及采用波长锁定器得到偏移误差信号补偿腔长变化;减小偏振效应的影响主要靠采用保偏系统和构建 σ腔. 事实上在实际锁模激光器中往往综合采用以上控制措施来提高稳定性.