掃頻光源在自然科學(xué)研究和日常生活中有著重要應(yīng)用。本論文介紹了幾種實(shí)現(xiàn)掃頻光源的典型方案,并詳細(xì)介紹了基于色散調(diào)諧的掃頻光源的原理和實(shí)現(xiàn)方法,從各個(gè)方面分析了影響色散調(diào)諧掃頻光源的性能指標(biāo)的幾種因素,實(shí)現(xiàn)了掃頻光源的正常工作。針對(duì)掃頻光源的典型應(yīng)用——時(shí)域拉伸顯微成像系統(tǒng),提出了改善其性能的兩種方法。在研究過程中主要完成了以下工作:（1）從理論上深入研究了色散調(diào)諧光源的原理,并分析了其性能指標(biāo),包括:掃頻速度、瞬時(shí)線寬和掃頻帶寬。通過設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn),實(shí)現(xiàn)了帶寬為20nm的掃頻范圍,并最終實(shí)現(xiàn)了掃頻速度不低于1kHz的掃頻光源。（2）從理論上詳細(xì)分析了時(shí)域拉伸顯微成像系統(tǒng)的性能參數(shù),分析了其在三個(gè)方面局限性:高探測帶寬、大時(shí)域色散和存在冗余數(shù)據(jù)。（3）提出將異步光采樣技術(shù)應(yīng)用于經(jīng)典的時(shí)域拉伸顯微成像,分析了該方案的性能參數(shù),在不犧牲成像質(zhì)量的條件下,將系統(tǒng)探測帶寬降低了9200倍。（4）提出了基于色散調(diào)諧的可編程光源,并將其應(yīng)用于時(shí)域拉伸顯微成像,實(shí)現(xiàn)了可編程成像。該方案不需要大色散和大探測帶寬,同時(shí)將減少冗余數(shù)據(jù)。 

【文章來源】：華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

掃頻光源的時(shí)間-波長映射關(guān)系

華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文于低速的光譜儀，而是由光源掃頻速度決定，可以實(shí)現(xiàn) MHz 量級(jí)的探測幀率。在 SS-OCT 中，掃頻光源的瞬時(shí)線寬代表了光源的相干性，瞬時(shí)線寬越窄，相干長度越大，可以探測的深度也越大[2]。而掃頻范圍越大則意味著可以獲取更多的光譜信息，經(jīng)過傅里葉變換后的頻譜精度也就越高，也就是深度成像的分辨率越好。掃頻速度的提升可以提高 OCT 的成像速度。

圖 1-3 利用掃頻光源的光學(xué)傳感系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖1.2.3 利用掃頻光源的二次相位變化實(shí)現(xiàn)時(shí)域透鏡為了探測光學(xué)信號(hào)，可以通過光電探測器將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，然后通過電學(xué)的方法進(jìn)行測量。但是，這種方法需要與光信號(hào)帶寬相匹配的電學(xué)系統(tǒng)，可以測量的帶寬受限于電學(xué)系統(tǒng)。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)大帶寬光學(xué)信號(hào)的測量，基于時(shí)間-空間二相性的概念，類比于空間成像系統(tǒng)，可以進(jìn)行時(shí)域成像。時(shí)域成像可以讓一個(gè)任意波形在保持時(shí)域包絡(luò)形狀不變的條件下進(jìn)行時(shí)域上的放大或者縮小成像。當(dāng)進(jìn)行放大成像時(shí)，信號(hào)將在時(shí)域上展寬，所需的探測帶寬也得以降低，讓其滿足電學(xué)系統(tǒng)的探測帶寬�？臻g上的成像是在空間上對(duì)光信號(hào)進(jìn)行了二次相位調(diào)制，其實(shí)現(xiàn)方式有空間透鏡等。而時(shí)域成像則依賴于時(shí)域的二次相位調(diào)制，實(shí)現(xiàn)這一功能的裝置被稱為時(shí)域透鏡[16-18]。實(shí)現(xiàn)時(shí)域透鏡的方案可以分為相位調(diào)制型時(shí)域透鏡和參量型時(shí)域透鏡。相位調(diào)

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：2954876