【摘 要】
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第三近红外窗口（1600-1870 nm）介于1.5μm和1.95μm的水分子吸收峰之间,并且囊括聚合物材料、脂质、胆固醇、胶原和C-H共价键的分子吸收峰。上述特点使得工作波长在这一窗口的光纤激光器在生物医用成像、光谱分析、分子检测和材料处理等医学和工业领域极具竞争力,受到越来越多科研院所的关注。在本论文中,开展了中心波长位于1.7μm波段的宽谱光源的相关研究,并实验了宽谱光源面向光学相干断层扫描
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第三近红外窗口（1600-1870 nm）介于1.5μm和1.95μm的水分子吸收峰之间,并且囊括聚合物材料、脂质、胆固醇、胶原和C-H共价键的分子吸收峰。上述特点使得工作波长在这一窗口的光纤激光器在生物医用成像、光谱分析、分子检测和材料处理等医学和工业领域极具竞争力,受到越来越多科研院所的关注。在本论文中,开展了中心波长位于1.7μm波段的宽谱光源的相关研究,并实验了宽谱光源面向光学相干断层扫描技术的应用,主要研究内容有:1.研究了1.5μm波段脉冲状态可切换的锁模光纤激光器。实现了1.5μm波段的传统孤子脉冲与孤子分子脉冲的切换,两种脉冲间的切换操作是可逆的。其中,传统孤子的脉宽为822 fs,3d B带宽为7.39 nm;调节腔内的偏振控制器可以将输出脉冲由传统孤子脉冲切换为孤子分子脉冲,稳定运行的情况下孤子分子脉冲的脉宽为493fs,信噪比为53.86d B。2.研究了工作波长位于1.7μm波段的宽谱光源。搭建光纤放大器将实验获得的超快锁模激光放大到89 m W,先后以单模光纤、色散位移光纤、高非线性光纤作为拉曼增益介质,实现了工作波长位于1.7μm`波段的宽谱光的产生。在泵浦色散位移光纤的实验中,实验获得了峰值波长分别位于1.3μm和1.7μm的双波段宽谱光源,相应的3d B谱宽分别为77.8 nm和174.18 nm,平均功率为13.74 m W;在泵浦高非线性光纤的实验中实现了中心波长位于1.7μm波段、20d B谱宽为355.8 nm的平坦超连续谱,在超连续谱光源之后搭建了Sagnac环滤波器,实现了调制周期为2 nm的多波长输出。3.研究了1.7μm波段宽谱光源面向光学相干断层扫描技术的应用。搭建了简单的光学相干断层扫描结构,开展了1.7μm波段宽带光源面向光学相干断层扫描技术的应用研究。将双波段宽谱光源应用到光学相干断层扫描系统中,测得整体系统的轴向分辨率为12.66μm。再将平坦超连续谱光源应用到光学相干断层扫描系统中,利用Sagnac环对超连续谱进行滤波后,系统整体的信噪比提高了0.41d B。在载玻片的灰度图像中可以明显地看出载玻片之间的空气夹层,实验实现了约0.1 mm的成像深度。上述实验实现了1.7μm波段宽谱光源在光学相干断层扫描系统中的简单应用。
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