Le principe du verrouillage de mode est à la base de l’oscillateur du seeder :
Le principe de Heisenberg stipule que le produit de la largeur de bande spectrale d’amplification et de la durée d’impulsion ne peut pas descendre en dessous d’une valeur donnée. En d’autres termes, des impulsions ultra-courtes signifient une large bande passante d’émission spectrale. La centaine de femtosecondes signifie la dizaine de nm de largeur de bande spectrale. Les lasers ultra-courts ont toujours une large bande passante d’émission avec de nombreux modes de cavité.
La transformée de Fourier d’un peigne de modes d’émission donné ne donne une impulsion ultra-courte que lorsque les différents modes sont tous en phase. Par conséquent, la fabrication d’un laser à impulsions ultracourtes consiste à construire une large cavité d’amplification et à ajouter certains éléments pour que les modes de la cavité soient en phase en modulant les pertes à l’intérieur de la cavité. Des modulateurs actifs tels qu’un AOM (Acousto-Optic Modulator) ou un EOM (Electro-Optic Modulator) peuvent être utilisés. Les versions passives comme le SESAM (Semiconductor Saturable Absorber Media) sont généralement la meilleure solution pour construire un oscillateur ultra-rapide basé sur un laser à fibre industrielle.
Les cavités verrouillées en mode ont une relation directe entre la longueur de la cavité et le taux de répétition des impulsions ultra-courtes. Les oscillateurs à verrouillage de mode typiques ont une fréquence de répétition des impulsions dans la plage de 1 à 100 MHz.