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这篇文章是关于“高重复频率被动谐波锁模光纤激光器研究进展”的综述，主要介绍了被动谐波锁模（HML）技术在提高光纤激光器输出脉冲重复频率方面的应用、不同类型可饱和吸收体（SA）的技术原理及其研究进展。以下是文件的核心内容总结：

1. HML技术概述：

• 技术定义：被动谐波锁模（HML）技术通过集成参数可调的可饱和吸收体，实现高阶谐波输出，显著提高光纤激光器的脉冲重复频率。

• 工作原理：HML技术利用激光器腔内的非线性和色散相互作用，通过增加泵浦功率或改变腔内参数，使单脉冲分裂为多脉冲，形成稳定的HML状态。

2. 常用可饱和吸收体类型：

• 低维纳米材料：包括碳纳米管（CNT）、石墨烯、过渡金属二卤族化合物、黑磷（BP）、拓扑绝缘体（TI）等，具有结构简单、制造成本低及高三阶非线性系数等优点。

• 非线性偏振旋转（NPR）：通过两个偏振控制器和一个偏振相关隔离器构成，具有抗损伤阈值高、响应时间快、调制深度大等优点。

• 非线性多模干涉（NL-MMI）：利用多模光纤（MMF）内的非线性效应实现可饱和吸收，具有全光纤结构、高抗损伤阈值、制造简单及价格低廉等优点。

• Mamyshev振荡器：由两个Mamyshev再生器串联组成，具有超高调制深度、结构简单、脉冲稳定性高等优点，但自启动锁模和产生高重复频率脉冲存在挑战。

3. 研究进展与案例分析：

• 低维纳米材料SA：如SW-CNT涂覆在D形光纤上，实现了高达61阶和1.692GHz的HML脉冲输出。石墨烯SA在掺铒光纤激光器中产生了2.22GHz的谐波脉冲。

• NPR技术：结合高非线性材料如光子晶体光纤（PCF），实现了高达22.132GHz的重复频率输出。

• NL-MMI技术：通过渐变折射率多模光纤（GIMF）和单模光纤（SMF）结合，实现了1.26GHz的HML脉冲输出。

• Mamyshev振荡器：在掺镱和掺铒光纤激光器中，通过优化带通滤波器配置，实现了高阶谐波输出，如掺铒Mamyshev振荡器产生了高达89阶和395.2MHz的HML脉冲。

4. 技术挑战与未来展望：

• 低维纳米材料SA易受环境温湿度影响且抗损伤阈值低，需研发更稳定、高损伤阈值的材料。

• NPR锁模易受外界环境干扰，需进一步提升其稳定性。

• NL-MMI锁模产生的脉冲重复频率较低，需提高输出频率和稳定性。

• Mamyshev振荡器需解决自启动锁模和高重复频率脉冲生成的问题，提高其实用性。

5. 总结：

• HML技术在提高光纤激光器输出脉冲重复频率方面展现出巨大潜力，不同类型的可饱和吸收体各有优缺点。

• 未来研究应聚焦于提升可饱和吸收体的稳定性、抗损伤阈值及输出脉冲的重复频率和稳定性。

• 推动HML光纤激光器向更高性能、更实用化方向发展，以满足科学研究、生物医疗和精密制造等领域的需求。