قفل شدگی مد پالس افزوده
تعریف: تکنیکی برای قفل شدگی مد یک لیزر، با استفاده از برهمکنش غیر خطی در یک مشدد بیرونی (خارجی)
طرح اصلاح شده برای لیزرهای فیبری
تعریف: تکنیکی برای قفل شدگی مد یک لیزر، با استفاده از برهمکنش غیر خطی در یک مشدد بیرونی (خارجی)
قفل شدگی مد پالس افزوده (که همچنین قفل شدگی مد کاواک پیوندی نیز نامیده می شود) تکنیکی برای قفل شدگی مد غیر فعال لیزرها (معمولا لیزرهای بالک) است که برای تولید پالس های اپتیکی کوتاه با طول پیکو ثانیه یا فمتوثانیه استفاده می شود. اصل کلی قفل شدگی مد پالسی افزوده به این صورت است که به وسیله شیفت (جا به جایی) فاز غیر خطی در یک فیبر تک مد، یک جاذب اشباع پذیر مصنوعی ایجاد شود. فیبر با یک آینه دی الکتریک نیمه شفاف به یک مشدد با زمان رفت و برگشتی مشابه مانند مشدد لیزر متصل می شود. پالسهایی که از مشدد فیبر به درون مشدد اصلی لیزر برمیگردنند با پالسهایی که هم اکنون در مشدد لیزر قرار دارند تداخل می کنند. تداخل سازنده نزدیک قله پالس ها برای مضرب صحیحی از طول مشدد ایجاد می شود، اما در کناره ها (wings) به دلیل جابه جایی فاز غیرخطی مختلفی که ایجاد می شود تداخل سازنده ایجاد نمی شود. در نتیجه قله پالس گردشی افزایش می یابد در صورتی که کناره ها تضعیف می شوند.
شکل ۱: شماتیکی از چیدمان لیزر قفل شده مد پالس افزوده
مزیت تکنیک APM این است که با این روش بدون استفاده از مؤلفه های اپتیکی خاص، امکان تولید پالس های فوق کوتاه وجود دارد. همچنین این تکنیک در رژیم های طول موجی متفاوت قابل استفاده است. به همین دلیل، قبل از لیزرهای قفل شده مد به طور غیرفعال، قفل شدگی مد پالس افزوده به طور وسیعی استفاده می شد. همچنین برای انواع لیزرهای بالک، لیزرهای مرکز رنگی و لیزرهای فیبری استفاده می شود. اما تنظیم طول مشدد برای محصولات تجاری نسبتا حیاتی است. گزارش شده که در برخی از لیزرهای قفل مد شده با توان بالا، قفل شدگی مد پالس افزوده به صورت خود به خودی میزان شونده است، اما تا به حال گزارشی از مکانیزم دقیق آن منتشر نشده است. در برخی از لیزرهای فیبر، به دلیل تنظیم خودکار طول موج نوسان، طول مشدد در روش APM به خودی خود تنظیم می شود.
طرح اصلاح شده برای لیزرهای فیبری
در لیزرهای فیبری، به وسیله به کارگیری چرخش قطبش غیرخطی در فیبر، قفل شدگی مد قابل حصول است. اگر چه در این روش نیازی به استفاده از یک مشدد بیرونی نیست ولی باز هم وابسته به قفل شدگی مد پالس افزوده است. دو مد قطبش که به وسیله اثرات غیرخطی به هم جفت می شوند، به طور تداخل سنجی در یک عنصر قطبی ترکیب می شوند و یک اثر تداخل مشابه اثری که در قفل شدگی مد پالس افزوده رخ می دهد، ایجاد می شود.