用于全光纖CARS激發(fā)源的斯托克斯光脈沖產(chǎn)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(shù)是一種無標(biāo)記光學(xué)非線性成像技術(shù)，由于具有非侵入、信號強(qiáng)和三維層析能力，在生命科學(xué)領(lǐng)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(xué)型CARS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)龐大、穩(wěn)定性差、價格昂貴并且需要專人維護(hù)，限制了其推廣應(yīng)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(chǎn)生完成了以下工作：
　　(1)進(jìn)行了窄線寬、低重復(fù)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(nèi)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(shí)驗系統(tǒng)，對腔長和泵浦功率的影響進(jìn)行了實(shí)驗研究，在腔長為24.1m時，成功產(chǎn)生86ps的穩(wěn)定光脈沖，其線寬為0.04nm，重復(fù)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(jìn)行了預(yù)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(jīng)放大后輸出功率為2.34W，峰值功率達(dá)6kW。分析并測試了放大自發(fā)輻射(Amplified spontaneous emission，ASE)噪聲強(qiáng)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(chǎn)生了用于CARS探測的斯托克斯光，產(chǎn)生的光譜帶寬為3nm，理論探測400~