掺镑光纤(Nd、Yb、Er、Tm-doped fiber)激光器，掺络镁橄榄石激光器(Cr:Mg2Si04)等任意波长的超短脉冲激光器、光纤激光器、固体激光器。光学频率梳状发生器100输出被动锁模脉冲，其锁模方式可以基于实体饱和吸收体，基于光纤的虚拟可保和吸收体，或者是基于克尔透镜效应，其输出脉冲的载波包络相位和重复频率同时精密锁定，实现对激光脉冲的时频域精密控制。
[0016]预啁啾管理装置200是指由色散补偿元件组成的脉冲啁啾调节装置，可以由啁啾镜、光栅、棱镜、棱栅等色散元件构成，可以调节脉冲的啁啾量。
[0017]有源光学谐振腔300是指环形或者折叠形结构，本实施例中包括在光路上依次连接的输入耦合镜301、非线性晶体307、输出镜302、曲面镜303、偏振控制装置308、增益介质305以及曲面镜304，此外还包括与电子控制线路400连接的腔长控制装置306。其中:(a)输入耦合镜301与预啁啾管理装置200相连接；(b)非线性晶体307是指具有较大非线性系数的晶体，包括二氧化硅(Si02)、氟化钙(CaF2)、氧化铝(A1203)等，根据不同的种子源波段和展宽要求可以灵活选择不同的非线性晶体；(c)输出镜302可实现脉冲的部分输出和部分反射，输出部分的光路指向色散补偿装置600，部分反射的光路指向曲面镜303; (d)偏振控制装置308包括偏振片、偏振分束器、偏振相关反射镜等偏振敏感元件，用于保持谐振腔内偏振态不变；(e)增益介质305与栗浦激光器500相连接，增益介质305根据种子源的波段不同，可灵活选择合适的激光增益介质，增益介质的掺杂基质不限;而栗浦激光器500则根据增益介质305和种子源波长的要求，选择合适波段的高功率激光器或放大器；(f)曲面镜304的反射光路指向输入耦合镜301; (g)腔长控制装置306可以是压电陶瓷，是指由电子控制线路400控制的改变腔内折射率或者腔内镜片距离的装置，所述改变腔内折射率的方法有，调节腔内电光调制器的电压，改变电光晶体的折射率，或者控制有源腔栗浦源电流，由栗浦功率调节增益介质折射率;所述改变腔内镜片距离可以利用腔内的镜片和压电陶瓷连接，改变压电陶瓷的电压控制谐振腔长度。
[0018]色散补偿装置600由啁啾镜、光栅、棱镜、棱栅等色散元件构成，用于对从有源光学谐振腔300输出的光脉冲进行色散补偿，进一步压缩脉冲宽度。
[0019]如图1所示，本实施例中基于有源谐振腔的自相似超短脉冲放大系统的工作方法包括如下步骤:
(1)光学频率梳状发生器100作为种子源向外输出脉冲，输出的脉冲应具有重复频率稳定，载波包络偏移频率为0的特性;输出的脉冲经过预啁啾管理装置200，预啁啾管理装置200对脉冲啁啾进行预补偿，之后脉冲经输入耦合镜301导入至有源光学谐振腔300内，腔长由电子控制线路400控制的腔长控制装置306进行调节和精确锁定，以使有源谐振腔300的腔长与光学频率梳状发生器100中激光腔长相等或成整数倍关系，注入的光脉冲在腔内来回振荡，当注入脉冲的载波包络相位和重复频率稳定时，脉冲光场相干叠加，从而达到提高脉冲峰值强度的目的;腔内的偏振态则由偏振控制装置308控制，确保腔内只有单一偏振光传输；
(2)输入脉冲一部分经反射镜302输出、另一部分经反射镜302反射至曲面镜303上，并由曲面镜303聚焦至增益介质305上，在栗浦激光器500的激励作用下，发生非线性光学放大过程，光谱被展宽，脉冲幅度被放大；
(3)放大的脉冲经曲面镜304反射到输入耦合镜301中，与下一个进入有源谐振腔300内的脉冲叠加，叠加后的脉冲在腔内传输，在增益介质305中继续放大，不断与后续进入腔内的脉冲叠加，多次经过增益介质305，增加了脉冲在增益介质5中的作用距离，脉冲形成自相似放大，光谱不断展宽；
需要说明的是，由于腔内净色散量为零，脉冲在腔内传输一圈后，脉冲的载波包络偏移频率仍然为0，与第二个注入脉冲的载波包络相位相同，形成电场的相干叠加，脉冲能量增加；
(4)叠加的脉冲具有较高的脉冲能量，经过输入耦合镜301反射，经过非线性晶体307，在自相位调制的作用下光谱进一步展宽；
(5)光谱展宽后的脉冲经过反射镜302输出，输出脉冲经过色散补偿装置600补偿由于自相似放大引入的色散，使有源谐振腔300内的净色散量接近于0。
[0020]
实施例2:如图2所示，本实施例具体涉及一种基于有源谐振腔的自相似超短脉冲放大系统及其工作方法，该自相似超短脉冲放大系统包括依次连接的光学频率梳状发生器100、预啁啾管理装置200、有源光学谐振腔300以及色散补偿装置600，有源光学谐振腔300上还连接有电子控制线路400以及栗浦激光器500。其中:
预啁啾管理装置200由啁啾镜201和啁啾镜202所组成； 有源光学谐振腔300包括在光路上依次连接的输入耦合镜301、非线性晶体307、输出镜302、曲面镜303、偏振控制装置308、增益介质305以及曲面镜304，此外还包括与电子控制线路400连接的腔长控制装置306。
[0021 ]色散补偿装置600由啁啾镜201和啁啾镜202所组成。
[0022]如图2所示，本实施例中基于有源谐振腔的自相似超短脉冲放大系统的工作方法包括如下步骤:
(1)光学频率梳状发生器100作为种子源向外输出脉冲；输出的脉冲经过一对啁啾镜201和202，对脉冲啁啾进行预补偿，之后脉冲经输入耦合镜301导入至有源光学谐振腔300内，腔长由电子控制线路400控制的腔长控制装置306进行调节和精确锁定;腔内的偏振态则由偏振控制装置308控制，确保腔内只有单一偏振光传输；
(2)输入脉冲一部分经反射镜302输出、另一部分经反射镜302反射至曲面镜303上，并由曲面镜303聚焦至增益介质305上，在栗浦激光器500的激励作用下，发生非线性光学放大过程，光谱被展宽，脉冲幅度被放大；
(3)放大的脉冲经曲面镜304反射到输入耦合镜301中，与下一个进入有源谐振腔300内的脉冲叠加，叠加后的脉冲在腔内传输，在增益介质305中继续放大，不断与后续进入腔内的脉冲叠加，多次经过增益介质305，增加了脉冲在增益介质5中的作用距离，脉冲形成自相似放大，光谱不断展宽；
(4)叠加的脉冲具有较高的脉冲能量，经过输入耦合镜301反射，经过非线性晶体307，在自相位调制的作用下光谱进一步展宽；
(5)光谱展宽后的脉冲经过反射镜302输出，输出脉冲经过另一对啁啾镜601和602，补偿由于自相似放大引入的色散，使有源谐振腔300内的净色散量接近于0。
[0023]
实施例3:如图3所示，本实施例具体涉及一种基于有源谐振腔的自相似超短脉冲放大系统及其工作方法，该自相似超短脉冲放大系统包括依次连接的光学频率梳状发生器100、预啁啾管理装置200、有源光学谐振腔300以及色散补偿装置600，有源光学谐振腔300上还连接有电子控制线路400以及栗浦激光器500。其中:
光学频率梳状发生器100使用中心波长在1035nm、光谱宽度30nm、脉冲宽度130fs、输出功率为1W的掺镱光纤光梳作为种子源；
预啁啾管理装置200由声光移频器203、等腰棱镜204、等腰棱镜205、高低镜206以及反射镜207组成；
有源光学谐振腔300包括在光路上依次连接的输入耦合镜301、非线性晶体307、输出镜
302、曲面镜303、增益介质305、偏振控制装置308以及曲面镜304，电子控制线路400同栗浦激光器500连接。
[0024]色散补偿装置600由一对刻线密度为600 Ι/mm的布拉格闪耀光栅605、606和一对材料为SF10的棱镜组成的棱栅压缩器603、604组成。
[0025]如图3所示，本实施例中基于有源谐振腔的自相似超短脉冲放大系统的工作方法包括如下步骤:
(1)光学频率梳状发生器100为中心波长在1035nm、光谱宽度30nm、脉冲宽度130fs，输出功率为1W的掺镱光纤光梳，其