定义
激光器的模式锁定，其中多个脉冲在激光谐振器中以相等的时间间隔循环。
有时使用谐波模式锁定技术获得具有高脉冲重复率的脉冲序列，其中多个超短脉冲以恒定的时间间隔在激光谐振器中循环（见图1）。 这种技术通常应用于高（千兆赫兹）脉冲重复率光纤激光器，因为它们的谐振器不能做得足够短，无法通过单个脉冲（→基本模式锁定）实现高重复率。
谐波模式锁定与一些技术挑战有关：
图1：谐波锁模光纤环形激光器示意图。
- 可能需要额外的手段来实现恒定的脉冲能量。 如果没有特殊措施，可能会出现脉冲能量波动，甚至脉冲掉落（脉冲缺失）。
- 循环脉冲并不总是相互相干的，这在某些情况下可能很重要。
- 在被动锁模激光器的情况下，也很难获得稳定的脉冲间隔，即低时序抖动。
各种不稳定性都与所谓的超模噪声有关。 如果谐振器中以相等的相位循环N个相同的脉冲，则只有每N千谐振器模式被激励。 超模噪声意味着无法在这种谐振器模式子集上实现稳定振荡；激光可以跳到不同的模式集，或者在更长的时间内在不同的模式集上表现出同时振荡。 所涉及的节拍音符与高频激光噪声增加有关，例如以时序抖动增加的形式。
有多种方法可以抑制超模噪声。 这些措施包括插入各种类型的腔内光谱滤光片和/或使用电子反馈系统，或利用非线性和色散效应。 在许多情况下，由于这些要求，谐波锁模激光器的设置变得更加复杂。 另一方面，一旦超模噪声得到有效抑制，与基本锁模激光器相比，谐波锁模激光器有可能大幅降低激光噪声（例如定时抖动和相位噪声）。 这主要是因为它们暂时要求单位时间内的激光增益较少，而增益是主要引入时序抖动的原因。
谐波模式锁定的一种变体称为合理谐波模式锁定。 这里，调制频率是往返频率乘以两个整数之比。 这也强制提高了脉冲重复率。 在某些情况下，已经实现了非常高的重复率，但通常具有不恒定的脉冲能量。
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