【摘要】：飛秒激光由于其獨特的光與物質(zhì)相互作用,廣泛應(yīng)用于精密加工和成像領(lǐng)域。飛秒激光的應(yīng)用需要光束掃描,機械掃描方法速度較慢。聲光掃描是一種快速無慣性的掃描方式,用于飛秒激光的掃描有良好的前景。但是飛秒激光存在一定線寬,而聲光偏轉(zhuǎn)器作為一種衍射器件存在色散,傳統(tǒng)色散補償方法對空間色散的補償不徹底。因為傳統(tǒng)方法僅能提供固定的色散補償量,而聲光偏轉(zhuǎn)器產(chǎn)生的色散是隨工作頻率變化的。傳統(tǒng)方法僅能補償聲光偏轉(zhuǎn)器特定工作頻率下的色散,在其他工作頻率下還存在殘余色散,會導(dǎo)致光束質(zhì)量的下降。本文提出了一種利用帶有特定色差的開普勒望遠系統(tǒng)補償聲光偏轉(zhuǎn)器色散的新方法。聲光偏轉(zhuǎn)器的偏轉(zhuǎn)角與波長成正比,而開普勒望遠系統(tǒng)是一種角放大器件,其角放大率與波長成反比時,可良好補償聲光偏轉(zhuǎn)器的空間色散,即在整個掃描范圍內(nèi)對色散良好補償。并且,空間色散得到完全補償時,會消除光斑的光譜橫向分離效應(yīng),使光譜橫向分離效應(yīng)導(dǎo)致的時間色散也得到補償。本文設(shè)計并開發(fā)了該基于開普勒望遠鏡的色散補償模塊,經(jīng)仿真表明,該色散補償模塊在920 nm工作波長下單色像差消除的很好,在0°到3°視場角內(nèi)均達到衍射極限,在920 nm工作波長下可以在3°視場角范圍內(nèi)對20 nm波長范圍內(nèi)的殘余色散進行良好補償。經(jīng)實驗測試,該色散補償模塊能夠在聲光偏轉(zhuǎn)器的整個掃描范圍內(nèi)實現(xiàn)色散的良好補償,光斑均達到衍射極限,滿足設(shè)計預(yù)期。本文解決了飛秒激光經(jīng)聲光偏轉(zhuǎn)器后的色散難以良好補償?shù)碾y題,可以拓展飛秒激光聲光掃描的應(yīng)用。
【學位授予單位】：華中科技大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TN24
【圖文】：

1激發(fā)與雙光子激發(fā)能的級躍遷示意圖。單光子激發(fā)吸收，并釋放一個熒光光子。雙光子激發(fā)吸收兩個光子實遷，并釋放一個熒光光子。hes of energy level transition of one-photon excitation and t one-photon excitation, molecule absorbs one photon and ju to excited state, then emits one fluorescence photon. In twoolecule absorbs two photons and jumps from ground state tstate, then emits one fluorescence photon.成像是利用多光子效應(yīng)進行光學層析的一種顯由 Geoppert Mayer 于 1931 年提出[1]。通常熒光能量的光子，被激發(fā)到高能態(tài)，發(fā)生一個無輻射低能量的光子。而多光子效應(yīng)是指，熒光分子吸

科 技 大 學 博 士 學 位 論無輻射躍遷，再釋放出一個熒光光子，如圖 1-1微成像有基于雙光子效應(yīng)的雙光子熒光顯微鏡和。以雙光子熒光顯微鏡為例，要產(chǎn)生顯著的雙光同時到達一個熒光分子，所謂幾乎同時大約是 0.1要滿足第一個條件，需要使用飛秒激光器作為光聚焦。這樣在焦點處就可以觀察到明顯的雙光子]。

可以用單一激發(fā)光激發(fā)雙色熒光信號，這是雙光子顯微鏡相比單光子顯微鏡的優(yōu)勢。圖1-3（e）展示的是有無散射情況下的信號采集，由于雙光子顯微鏡使用近紅外光作為激發(fā)光，激發(fā)光的散射是很弱的，可以保證激發(fā)光的聚焦質(zhì)量，對于在散射介質(zhì)中成

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 劉秀麗;周煒;曾紹群;;光控制神經(jīng)活動研究進展[J];生物化學與生物物理進展;2009年12期

2 高希才,董孝義;第四講 聲光器件用材料[J];壓電與聲光;1989年04期

相關(guān)博士學位論文 前2條

1 鄭廷;雙光子熒光顯微光學切片斷層成像方法與系統(tǒng)研究[D];華中科技大學;2013年

2 呂曉華;隨機掃描雙光子熒光顯微成像系統(tǒng)研究[D];華中科技大學;2007年

本文編號：2779762