基于AOTF技术红外单色光调谐控制系统的研究

采用数字频率合成器驱动声光可调滤光器(AOTF)实现红外单色光调谐控制系统,解决了AOTF波长连续、快速扫描的问题.对系统硬件组成做了详细说明,设计了系统性能测试实验.实验结果表明:波长分辨率为15.6～73.1nm,准确性优于2.0nm,重复性优于2.5nm.所得结果为非同向AOTF的应用提供了理论依据.     

声光光源色度可调性的研究

本文报道了一种色度坐标可在整个CIE1931色度图范围内任意变化的新型光源,并对其工作原理、实现色度可调的电路结构及其应用作了介绍。     

面向OCT应用的快速宽调谐扫频光源的研究进展

光学相干层析成像（OCT）是一种广泛应用于眼科疾病诊断及其他测量和探测等领域的新型成像技术。其中,扫频方案（SS-OCT）作为OCT的一种主要技术路径,因具有成像速度快、深度深、分辨精度高等优势,成为了近年来OCT领域的研究重点。由于SS-OCT的性能主要由快速扫频光源的性能决定,所以对扫频光源的研究和开发至关重要。主要总结扫频光源的研究进展,从技术手段、设计思路、性能指标等方面出发,对扫频光源的研究进展和领域前沿的研究现状进行较为详细的介绍和总结。     

用于扫频光源光学相干层析术的色散补偿法

在扫频光源光学相干层析术中,系统和样品中的 色散会影响大深度范围内成像分辨率的保持。本 文提出一种深度相关的色散补偿算法,用于精确补偿样品不同深度处的色散失配。其主要思 想是在干涉光 谱的频域中对样品图像按照不同深度进行分段,随后用基于抛物线法的迭代补偿法在每个深 度处对样品进 行色散补偿。该算法不需要对样品材料信息有预先了解,可在扫频光源光学相干层析系统得 到的光谱中原 位应用。通过在探测深度范围为5.720 mm的扫频光源光学相干层析系 统中对盖玻片堆、损伤KDP晶体 等不同样品进行的实验,证明该算法在全探测深度范围内都能有效提升纵向分辨率并使其接 近理论值,且对于不同种类的样品都有较好的适应性。     

一种可实现入瞳位置不变的超广角扫频光相干层析成像系统

报道了一种可实现入瞳位置不变的超广角扫频光相干层析成像(OCT)系统,对成像系统的样品臂进行了建模和光学仿真,证实其可行性和有效性。设计并展示了一个超广角OCT成像系统,在仅改变振镜位置及透镜间距的情况下,实现了超过40°的眼底单次超大角度扫描,单次横向扫描范围覆盖眼底I区,有效增加了OCT单次扫描的成像范围。     

基于环腔内光学缓存装置的高速扫频激光光源

傅里叶域锁模(FDML)技术可在保持扫频光源各项指标性能优越的前提下,将扫频速度提高至调谐滤波器的设计极限。为进一步提升FDML扫频激光光源的扫频速度,在激光谐振腔内引入光学缓存装置来实现对扫频光的备份。实验中基于环腔内光学缓存装置的扫频光源中心波长为1310nm,扫频范围为95nm,瞬时线宽为0.1nm,扫频速度翻倍提升至202kHz,平均输出光功率为7.5mW。利用光学缓存装置可将传统FDML高速扫频光源的扫频速度翻倍提升,对提升扫频光学相干层析成像(SS-OCT)系统的综合成像性能具有重要意义。     

在1300nm波长区供层析摄影用的小型宽带光纤激光器

为在不透明生物组织中,在1300nm波长区达到无先例的低于2μm轴向分辨光学相干层析摄影,采用了宽发射带宽(门罗系统λc=1375nm,△λ=470hm,Pout=4mW)新式紧凑对用户友善的光纤激光器。用约1．4μm轴向分辨和-3μm侧向分辨,以及95dB灵敏度,对新鲜人体皮肤和动脉活组织成像证实这种稳定、廉价、键控光纤激光器对临床光学层析应用蕴藏巨大潜力。     

一种多样品臂扫频光学相干层析系统

报道了一种多样品臂扫频光学相干层析(OCT)系统,使用光开关将多路样品臂接入同一个扫频OCT成像系统,通过光开关的快速切换,实现了多路同时实时成像.设计并展示一个双样品臂的成像系统,两路成像性能均与典型扫频OCT系统相当;通过两路实时成像结果相结合,在仅使用少量额外硬件的情况下,实现了对成像视场的成倍扩展.     

宽带快速线性扫频激光光源的研制

报道了一种基于光栅多面镜调谐滤波器的宽带快速线性扫频激光光源。调谐滤波器由光栅和旋转多面镜组成,采用了非望远镜型利特罗布局,以简化滤波光学系统。在激光谐振腔中采用了自发辐射光谱范围互为拓展的双半导体光放大器,并将二者并联使用以确保宽光谱范围。研制的扫频激光光源的中心波长为1312 nm,扫频光谱范围为170 nm,半峰全宽为116 nm,对应于多面镜695 r/s的转速,扫频速度达到50 kHz,相应的激光输出平均功率为2 mW。该宽带快速线性扫频激光光源,尤其适用于高分辨扫频光学相干层析成像系统,轴向分辨率能达到6.5μm。     

大孔径中波声光可调滤光器

介绍了一种采用氧化碲晶体做声光介质材料的大孔径中波(3~4.5 μm)声光可调滤光器。通过优化设计,其通光孔径可达20 mm×20 mm,与常用声光可调滤光器（光孔径10 mm×10 mm）相比,其光通量提高了3倍。这种声光可调滤光器是针对入射o光进行设计的,其采用单片换能器结构。结果表明,通过优化设计,该大孔径中波声光可调滤光器实现了滤光范围为3.0~4.5 μm,分离角为5.25°,衍射效率大于60%,光谱分辨率小于45 nm。     

全光纤声光可调谐滤波器声信号调理电路设计

声波信号的质量对于全光纤声光可调谐滤波器的滤波稳定性及调谐范围等都起着重要作用.该文设计制作的声信号调理电路有效满足了全光纤声光可调谐滤波器对声波信号频率、幅度、失真度等参数的要求.将该电路应用于光纤光栅声光可调谐滤波器的声信号控制实验中,实现了输出波长在声波信号控制下快速、稳定的连续调谐.     

宽光谱声光可调滤光器

由于压电换能器的工作带宽有限,从而限制了声光可调滤光器工作的光谱范围.该文介绍了一种通过在同一个通声面上制作多片厚度不同的换能器的方式来提高声光可调滤光器的工作带宽,进而达到提高光谱范围的方法.采用这种新方法,理论上可制作出全光谱的声光可调滤光器.实验表明,使用两片换能器的声光可调滤光器,其工作带宽接近0.9个倍频程,光谱范围0.45～0.95μm,衍射效率大于70％,光谱分辨率小于7 nm,光孔径(φ)8 mm×8 mm.     

一种低脉冲抖动高速光纤声光调制器

该文分析了调制后光脉冲信号时域抖动的机理,并介绍了低脉冲抖动光纤声光调制器的设计方法.实验验证表明,在波长1550 nm下可得到光脉冲抖动为1.3 ns,光脉冲上升时间为7.9 ns,插入损耗为2.9 dB,消光比为56 dB的高性能光纤声光调制器.     

o光入射型声光可调滤光器

该文采用氧化碲晶体制作了一种o光入射型声光可调滤光器,并对其分光原理进行了理论分析,推导出超声极角、孔径角和光波长与频率的调谐关系等o光入射型声光可调滤光器常用公式,通过实测与分析验证了其准确性。实验结果表明,该o光入射型声光可调滤光器可以对目标的o光特性进行光谱成像分析,弥补了e光入射型声光可调滤光器不能分析目标o光特性的不足。     

声光可调滤光器400～1000nm宽带增透膜的制备

针对声光可调滤光器的使用要求,对常用的几种薄膜材料进行了沉积实验,采用传统的撕离法及纳米划痕法测试了薄膜材料的附着力。选择TiO_2和SiO_2分别作为高、低折射率镀膜材料,通过不同方案对膜系进行了优化设计。采用电子束蒸发兼离子束辅助沉积技术,制备了附着力牢靠、光谱透射率满足使用要求的TeO2晶体400~1 000nm宽带增透膜。     

声光调制器驱动源电路研究

介绍一种声光调制器驱动源的电路设计,用以提高声光调制器性能.在驱动电路的设计中运用稳频稳幅措施、深度负反馈技术及高频低噪的功放集成芯片,改善驱动信号质量,提高输出功率.使驱动源的电路参数满足声光调制器的要求.     

基于应变的多模光纤可调谐光纤滤波器设计

可调谐光纤滤波器技术是波分复用系统的关键技术之一,对于发展全光通信网络和光纤传感具有极其重要的意义。提出了一种基于大芯径的多模光纤可调谐带阻滤波器,其制作方法是将包层/纤芯直径为125/105μm的特种多模光纤通过单模光纤接入光纤系统,实现单模-多模-单模(SMS)光纤结构,并使一端单模光纤与多模光纤熔接,另一端只是共轴对接而不焊接。在多模干涉原理的基础上,利用该结构对应变的敏感性实现可调谐光滤波。该可调谐滤波器的调制和解调借助于放大自发辐射(ASE)宽谱光源和光谱分析仪(OSA)实现。详细给出了该滤波器的理论仿真分析,并实验证实了该方案的有效性。