光學(xué)相干層析系統(tǒng)光源及系統(tǒng)研究.pdf

1、光學(xué)相干層析(OCT)技術(shù)能夠?qū)铙w組織進(jìn)行實(shí)時(shí)、高分辨率斷層成像，對(duì)活體組織內(nèi)部機(jī)構(gòu)的生理、病理變化過(guò)程作精確的分析和診斷，對(duì)它的開(kāi)發(fā)研究，將為生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域提供一種全新的重要診斷手段。本文針對(duì)OCT硬件系統(tǒng)的核心部件OCT光源及系統(tǒng)本身，結(jié)合現(xiàn)有條件進(jìn)行了如下的研究工作：
　　 ㈠非線性偏振旋轉(zhuǎn)(NPR)被動(dòng)鎖模光纖激光器(PMLFL)的數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)研究。
　　 ⑴理論分析了被動(dòng)鎖模光纖激光器光腔參數(shù)對(duì)輸出脈沖特性的

2、影響。
　　 ⑵對(duì)NPR被動(dòng)鎖模光纖激光器進(jìn)行了數(shù)值模擬分析，提出并分析了一種有效的避免多脈沖現(xiàn)象的方法。
　　 ⑶在環(huán)形腔PMLFL中，利用光譜邊帶測(cè)量法計(jì)算腔內(nèi)總色散，通過(guò)改變腔內(nèi)普通單模光纖(SMF)的長(zhǎng)度實(shí)現(xiàn)色散匹配，獲得了重復(fù)頻率25MHz，脈寬520.5fs，中心波長(zhǎng)1558.4nm，3dB帶寬29.5nm的超短脈沖，輸出功率1.81mW。
　　 ⑷在σ形PMLFL中實(shí)現(xiàn)了脈沖寬度670.5fs，重復(fù)

3、頻率為6.2MHz，中心波長(zhǎng)1562.3nm的穩(wěn)定鎖模輸出，輸出功率為1.5mW，并將其封裝成實(shí)驗(yàn)室樣機(jī)。
　　 ㈡光纖中產(chǎn)生超連續(xù)譜的數(shù)值模擬分析和實(shí)驗(yàn)研究。
　　 ⑴通過(guò)數(shù)值計(jì)算，從光纖的各種非線性效應(yīng)、光纖參數(shù)以及泵浦脈沖參數(shù)等方面分析了影響超連續(xù)光譜特性的因素。
　　 ⑵將不同的光纖作為非線性介質(zhì)產(chǎn)生超連續(xù)譜，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析比較。
　　 ⑶采用不同種光纖匹配連接的方法產(chǎn)生超連續(xù)譜，比較光譜特性

4、，得出了第一段被泵浦光纖的色散和非線性特性最大程度上影響光譜質(zhì)量的結(jié)論，在高非線性光纖(HNLF)后接入色散位移光纖(DSF)或SMF來(lái)平衡光譜的平均功率，譜寬和平坦度等性能指標(biāo)，以便應(yīng)用于相關(guān)領(lǐng)域。在泵浦120m HNLF+4.57km DSF+2.04kmSMF時(shí)得到生物體探測(cè)窗口～1300nm3dB譜寬為140.6nm的寬帶光譜。用該光源作為光學(xué)相干層析系統(tǒng)光源，理論上可以得到＜4.1μm的縱向分辨率。
　　 ㈢頻域OCT