Forskare i Kina under ledning av Lilin Yi vid Shanghai Jiao Tong University utvecklade apparater och mjukvarualgoritmer som tillåter automatisk "intelligent kontroll" över femtosekundspulserna som genereras av modlåsta fiberlasrar. Systemet kan manipulera nyckelaspekter av våglängdsområdet och sammansättningen av pulserna - tekniskt sett deras "spektrala bredd" och "spektrala form" - mer effektivt än tidigare möjligt. Proceduren ger också nya tekniska insikter i faktorerna som bestämmer arten av femtosekundspulsgenerering.

Eftersom pulståg uppnår utmärkt prestanda med en enkel laserinställning, passivt lägeslåsta fiberlasrar (MLFL) baserade på icke-linjär polarisationsutveckling (NPE) har många tillämpningar. Dock, NPE-baserade MLFL:er är svåra att använda i den önskade pulseringsregimen via manuell polarisationsinställning och är benägna att lossna från den önskade regimen på grund av polarisationsdrift från miljöstörningar. För att möta dessa utmaningar, automatiska eller intelligenta lägeslåsningstekniker som använder adaptiva algoritmer och elektriska polarisationskontroller (EPC) har dykt upp under de senaste åren. Flera automatiska lägeslåsande lasrar använder tidsinformation för att hjälpa till att identifiera lägeslåsningsregimerna. I kombination med automatiska optimeringsalgoritmer, sådana lasrar kan framgångsrikt nå lägeslåsningsregimerna, men deras pulsbredd och spektrala form är oförutsägbara. Således, Automatiska modlåsningstekniker baserade på enbart en tidsdiskriminering kan inte uppnå modlåsning med den möjliga kortaste pulsbredden och önskad spektralfördelning. Även om optisk spektral information kan användas i automatisk lägeslåsning med en optisk spektrumanalysator (OSA), sådan skrymmande och långsam utrustning erhåller endast integrerad spektral information och kan därför inte användas för realtidslägeslåsning.

I en ny tidning publicerad i Ljus:Vetenskap och tillämpning , forskare från State Key Lab of Advanced Communication Systems and Networks, Shanghai Institute for Advanced Communication and Data Science, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai, Kina, för första gången, föreslagit att använda tidssträckningsdispersiv Fourier-transformation (TS-DFT)-baserad snabb spektralanalys som diskrimineringskriteriet för att uppnå rika modlåsningsregimer. Genom att helt enkelt infoga ett spridningsmedium i realtidsåterkopplingsslingan hos en automatisk lägeslåsande laser och kombinera denna metod med en intelligent polarisationssökning med hjälp av en genetisk algoritm (GA), de kan manipulera den spektrala bredden och formen på de modlåsta femtosekundpulserna i realtid. Tekniken benämns den tidssträckningsassisterade realtidspulsstyrenheten (TSRPC). Med TSRPC, den spektrala bredden på de modlåsta femtosekundpulserna kan ställas in från 10 nm till 40 nm med en upplösning på ~1,47 nm, och den spektrala formen kan programmeras att vara hyperbolisk sekant eller triangulär. Dra nytta av TS-DFT och GA-optimeraren i realtid, TSRPC övervinner den avsevärda långsamheten, kosta, och skrymmande traditionella OSA som används i tidigare automatiska lägeslåsande lasrar. TSRPC kan göras ännu mer portabel genom att ersätta DCF med ett litet optiskt gitter, och dess spektrala programmeringsupplösning kan förbättras genom att använda en ADC med högre samplingshastighet eller ett medium med stor spridning. Vidare, med realtidskontroll av den spektrala bredden och formen på modlåsningspulserna, de avslöjade den komplexa och repeterbara övergångsdynamiken från det smala spektrumet mod-låsningsregimen till det bredspektrade mod-låsningsregimen, inklusive fem mellanfaser:en avslappningssvängning, enskild solitontillstånd, multi-soliton tillstånd, triangel-spektrum övergång, och kaotisk övergång, ger djup insikt i den ultrakorta pulsbildningen som inte kan observeras med traditionella lägeslåsta lasrar.