用于全光纖CARS激發(fā)源的斯托克斯光脈沖產生方法研究.pdf

1、相干反斯托克斯拉曼散射（Coherent anti-Stokes Raman scattering，CARS）顯微成像技術是一種無標記光學非線性成像技術，由于具有非侵入、信號強和三維層析能力，在生命科學領域有很好的發(fā)展前景。但傳統(tǒng)基于Ti：Sapphire脈沖激光器的空間光學型CARS系統(tǒng)結構龐大、穩(wěn)定性差、價格昂貴并且需要專人維護，限制了其推廣應用。為克服這一問題，本文開展了便攜、穩(wěn)定CARS激發(fā)源研究，分別從皮秒鎖模脈沖種子源、放大

2、和斯托克斯光產生完成了以下工作：
　　(1)進行了窄線寬、低重復頻率和無色散管理的全光纖皮秒鎖模脈沖種子源的理論研究。數(shù)值仿真分析了腔內脈沖的演化過程，研究了腔長和光纖光柵帶寬對脈沖穩(wěn)定性和脈沖寬度的影響。
　　(2)建立全光纖皮秒鎖模脈沖種子源實驗系統(tǒng)，對腔長和泵浦功率的影響進行了實驗研究，在腔長為24.1m時，成功產生86ps的穩(wěn)定光脈沖，其線寬為0.04nm，重復頻率4.3MHz，輸出功率為3mW。
　　(3)采

3、用單模高摻鐿光纖和雙包層摻鐿光纖進行了預放大級和主放大級研究，測試了輸出功率隨泵浦功率增長曲線，種子源經放大后輸出功率為2.34W，峰值功率達6kW。分析并測試了放大自發(fā)輻射(Amplified spontaneous emission，ASE)噪聲強度，選用前向泵浦可以有效降低噪聲干擾。
　　(4)研究了三種光子晶體光纖的四波混頻和受激拉曼相互作用現(xiàn)象，產生了用于CARS探測的斯托克斯光，產生的光譜帶寬為3nm，理論探測400~