高能飛秒光纖激光器與大模場(chǎng)光波導(dǎo)中的孤子自頻移效應(yīng)結(jié)合可以產(chǎn)生脈寬窄、能量高的寬帶可調(diào)諧飛秒孤子脈沖,特別適合多光子顯微成像技術(shù)。目前,除了常規(guī)性的多光子成像應(yīng)用外,利用這種技術(shù)產(chǎn)生的飛秒脈沖光源已經(jīng)成功用于深層組織成像以及多色成像領(lǐng)域。然而,孤子自頻移光源在這兩個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用并非完善,依然存在進(jìn)一步優(yōu)化的可能。在深層成像領(lǐng)域,研究表明1700nm波段是孤子光源在生物深層組織中的最優(yōu)穿透波段。但其存在的問(wèn)題是隨著多光子信號(hào)在深處消耗殆盡,多光子顯微成像的深度已經(jīng)達(dá)到了極限。從光源角度進(jìn)行考慮,主要是由于現(xiàn)有光子晶體棒輸出的能量已經(jīng)達(dá)到最大值。在多色成像領(lǐng)域,多色脈沖光源之間的波長(zhǎng)間隔無(wú)法連續(xù)調(diào)諧,妨礙了對(duì)不同熒光標(biāo)記物的觀察。針對(duì)上述兩種成像用光源存在的問(wèn)題,本論文開(kāi)展了以下研究工作:(1)為了進(jìn)一步提升孤子光源的功率水平,我們建造了偏振復(fù)用光源系統(tǒng)。從偏振復(fù)用光源系統(tǒng)共線輸出的兩束正交偏振孤子脈沖具有相似的波長(zhǎng),脈寬以及能量,而且在自由空間中存在著時(shí)間延遲,即相當(dāng)于一束重復(fù)頻率加倍的飛秒脈沖光源。與單一偏振的成像光源相比,這種重復(fù)頻率加倍的飛秒脈沖光源也使得成像光源功率加倍,在多光子成...

【文章頁(yè)數(shù)】：51 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒言
    1.1 多光子顯微成像技術(shù)(MPM)的原理及其發(fā)展現(xiàn)狀
    1.2 多光子顯微成像技術(shù)的光源需求
        1.2.1 滿足深層成像需求的1700nm波段高能飛秒脈沖光源
        1.2.2 滿足多色成像需求的多色飛秒脈沖光源
    1.3 論文主要內(nèi)容
第二章 孤子自頻移效應(yīng)(SSFS)以及基于孤子自頻移效應(yīng)的多光子顯微成像光源
    2.1 孤子自頻移效應(yīng)
        2.1.1 光孤子
        2.1.2 孤子自頻移效應(yīng)
        2.1.3 光波導(dǎo)材料
        2.1.4 孤子自頻移效應(yīng)的應(yīng)用
    2.2 基于孤子自頻移效應(yīng)的多光子顯微成像光源
    2.3 基于孤子自頻移效應(yīng)的多光子顯微成像光源的優(yōu)化方案
第三章 偏振復(fù)用光源系統(tǒng)的建造及其在多光子顯微成像中的應(yīng)用
    3.1 偏振復(fù)用光源系統(tǒng)的設(shè)計(jì)依據(jù)
    3.2 基于無(wú)保偏結(jié)構(gòu)光子晶體棒(PC rod)的偏振復(fù)用光源系統(tǒng)建造及其成像應(yīng)用
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)裝置建造
        3.2.2 飛秒脈沖光源的產(chǎn)生
        3.2.3 三光子熒光成像應(yīng)用
    3.3 基于保偏大模場(chǎng)光纖(LMA)的偏振復(fù)用光源系統(tǒng)建造及其成像應(yīng)用
        3.3.1 實(shí)驗(yàn)裝置建造
        3.3.2 飛秒脈沖光源的產(chǎn)生
        3.3.3 二次諧波成像應(yīng)用
    3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與總結(jié)
第四章 雙色孤子光源系統(tǒng)的建造及其在多光子顯微成像中的應(yīng)用
    4.1 雙色孤子光源系統(tǒng)的設(shè)計(jì)依據(jù)
        4.1.1 預(yù)啁啾調(diào)節(jié)技術(shù)
        4.1.2 基于啁啾脈沖放大系統(tǒng)的飛秒光纖激光器(FLCPA)
    4.2 雙色孤子光源系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)裝置建造
        4.2.1 雙色孤子光源系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)裝置
        4.2.2 泵浦光脈寬與雙色孤子波長(zhǎng)的關(guān)系
        4.2.3 泵浦光脈寬與雙色孤子波長(zhǎng)間隔可調(diào)諧范圍的關(guān)系
    4.3 熒光珠子的雙色三光子成像
        4.3.1 成像系統(tǒng)以及雙色孤子光源要求
        4.3.2 成像應(yīng)用
    4.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與總結(jié)
第五章 全文總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果



本文編號(hào)：3801858