用于深層生物組織多光子成像的飛秒光纖激光器研究
發(fā)布時間:2023-05-10 20:50
近年來,基于超短脈沖激光技術(shù)的迅速發(fā)展,多光子成像技術(shù)得到了廣泛關(guān)注并被成功地應用到生物學、醫(yī)藥科學、納米材料科學以及相關(guān)基礎(chǔ)科學等領(lǐng)域。多光子成像系統(tǒng)具有成像深度深、光損傷小、空間分辨率高、熒光收集率高等諸多優(yōu)點,而激光光源是影響系統(tǒng)成像性能的關(guān)鍵之一。目前應用于多光子成像系統(tǒng)的光源種類較多,其中以超短脈沖光纖光源較為突出,由于它具有結(jié)構(gòu)緊湊、價格低廉、性能優(yōu)良等優(yōu)點,對多光子成像系統(tǒng)的前沿應用及產(chǎn)品轉(zhuǎn)化都有著十分重要的意義。同時,多光子成像系統(tǒng)在成像應用過程中也對超短脈沖光纖激光源提出了更高的要求,其中在對生物組織成像過程中,要求研制滿足深層生物組織成像的激光光源。本論文主要開展了用于深層生物多光子成像的超短脈沖光纖激光器的研究:摻鉺和摻鐿飛秒光纖激光的產(chǎn)生,以及1.7μm波段飛秒光纖激光產(chǎn)生的研究,同時進行了細胞組織等生物樣品的制備及染色研究。本論文的主要研究內(nèi)容與創(chuàng)新簡述如下:1.基于不同鎖模機制,研制了1.5μm全光纖摻鉺飛秒激光器。搭建了基于碳納米管可飽和吸收體的摻鉺飛秒光纖激光器,其中心波長1560 nm,光譜寬度5.5 nm,重復頻率~33.4 MHz,平均功率10 m...
【文章頁數(shù)】:128 頁
【學位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
符號對照表
縮略語對照表
第一章 緒論
1.1 多光子成像技術(shù)的研究進展
1.2 超短脈沖光纖激光源的研究進展
1.2.1 普通多光子成像中超短脈沖光纖激光源的研究進展
1.2.2 深層多光子成像中超短脈沖光纖激光源的研究進展
1.3 本論文主要研究內(nèi)容與結(jié)構(gòu)安排
第二章 被動鎖模光纖激光器的理論模型及鎖模技術(shù)
2.1 被動鎖模光纖激光器的理論模型
2.1.1 光脈沖在無源光纖中的傳輸理論
2.1.2 光脈沖在增益光纖中的傳輸理論
2.1.3 非線性薛定諤方程的分步傅里葉算法
2.1.4 被動鎖模光纖激光器物理模型
2.2 被動鎖模技術(shù)的基本原理
2.2.1 基于可飽和吸收體鎖模的基本原理
2.2.2 基于非線性偏振旋轉(zhuǎn)鎖模的基本原理
2.2.3 基于非線性放大環(huán)形鏡鎖模的基本原理
2.3 本章小結(jié)
第三章 全光纖摻鉺飛秒激光器的研究
3.1 摻雜Er離子光纖特性
3.2 基于碳納米管摻鉺飛秒光纖激光器的研究
3.3 基于NALM全保偏摻鉺飛秒光纖激光器的研究
3.4 摻鉺飛秒光纖激光器在光頻梳中的應用
3.5 本章小結(jié)
第四章 基于孤子自頻移效應的1.7μm飛秒激光的產(chǎn)生
4.1 超短脈沖在光纖傳輸中的孤子自頻移理論
4.2 基于孤子自頻移效應的1.7μm飛秒激光的產(chǎn)生
4.3 本章小結(jié)
第五章 摻鐿飛秒光纖激光器的研究
5.1 摻雜Yb離子光纖特性
5.2 全正色散NPR摻鐿飛秒光纖激光器的研究
5.3 色散管理型NPR摻鐿飛秒光纖激光器的研究
5.4 本章小結(jié)
第六章 生物樣品的制備及染色技術(shù)的研究
6.1 動物腦片的制備及尼氏染色技術(shù)研究
6.2 原代神經(jīng)元細胞的培養(yǎng)和神經(jīng)元骨架染色技術(shù)研究
6.3 成纖維細胞在炎癥因子刺激下的動態(tài)追蹤研究
6.4 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
7.1 本論文的主要結(jié)論與創(chuàng)新
7.2 研究工作展望
參考文獻
致謝
攻讀博士學位期間取得的科研成果
作者簡介
本文編號:3813491
【文章頁數(shù)】:128 頁
【學位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
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縮略語對照表
第一章 緒論
1.1 多光子成像技術(shù)的研究進展
1.2 超短脈沖光纖激光源的研究進展
1.2.1 普通多光子成像中超短脈沖光纖激光源的研究進展
1.2.2 深層多光子成像中超短脈沖光纖激光源的研究進展
1.3 本論文主要研究內(nèi)容與結(jié)構(gòu)安排
第二章 被動鎖模光纖激光器的理論模型及鎖模技術(shù)
2.1 被動鎖模光纖激光器的理論模型
2.1.1 光脈沖在無源光纖中的傳輸理論
2.1.2 光脈沖在增益光纖中的傳輸理論
2.1.3 非線性薛定諤方程的分步傅里葉算法
2.1.4 被動鎖模光纖激光器物理模型
2.2 被動鎖模技術(shù)的基本原理
2.2.1 基于可飽和吸收體鎖模的基本原理
2.2.2 基于非線性偏振旋轉(zhuǎn)鎖模的基本原理
2.2.3 基于非線性放大環(huán)形鏡鎖模的基本原理
2.3 本章小結(jié)
第三章 全光纖摻鉺飛秒激光器的研究
3.1 摻雜Er離子光纖特性
3.2 基于碳納米管摻鉺飛秒光纖激光器的研究
3.3 基于NALM全保偏摻鉺飛秒光纖激光器的研究
3.4 摻鉺飛秒光纖激光器在光頻梳中的應用
3.5 本章小結(jié)
第四章 基于孤子自頻移效應的1.7μm飛秒激光的產(chǎn)生
4.1 超短脈沖在光纖傳輸中的孤子自頻移理論
4.2 基于孤子自頻移效應的1.7μm飛秒激光的產(chǎn)生
4.3 本章小結(jié)
第五章 摻鐿飛秒光纖激光器的研究
5.1 摻雜Yb離子光纖特性
5.2 全正色散NPR摻鐿飛秒光纖激光器的研究
5.3 色散管理型NPR摻鐿飛秒光纖激光器的研究
5.4 本章小結(jié)
第六章 生物樣品的制備及染色技術(shù)的研究
6.1 動物腦片的制備及尼氏染色技術(shù)研究
6.2 原代神經(jīng)元細胞的培養(yǎng)和神經(jīng)元骨架染色技術(shù)研究
6.3 成纖維細胞在炎癥因子刺激下的動態(tài)追蹤研究
6.4 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
7.1 本論文的主要結(jié)論與創(chuàng)新
7.2 研究工作展望
參考文獻
致謝
攻讀博士學位期間取得的科研成果
作者簡介
本文編號:3813491
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