[发明专利]基于多孤子同步扫描的多点输出CARS激发源装置及产生方法

摘要

本发明公开了一种基于多孤子同步扫描的多点输出CARS激发源装置及产生方法，由光纤激光器产生飞秒脉冲，经液晶延迟器和偏振分束棱镜后实现功率可调并分束，一束经光子晶体光纤产生多个光孤子，再依次GI‑MMF与SMF进行啁啾谱压缩，压缩后的各个光孤子通过环行器与光纤光栅被依次滤出；另一束飞秒脉冲作为泵浦光，耦合进GI‑MMF与SMF中进行啁啾谱压缩后经光纤分束器分束，形成多个泵浦光，再电控调节多个光纤延迟线同时实现泵浦光与各个光孤子的脉冲同步，最后分别合束输出，构成多点输出的CARS激发源。该发明能够实现了多孤子的同步扫描，可同时探测多个CARS信号，大大提高了CARS信号探测的效率，且结构紧凑、环境抗干扰性强，可服务于CARS显微成像领域。

主权项

一种基于多孤子同步扫描的多点输出CARS激发源生成装置，其特征在于，该装置包括飞秒光纤激光器(1)、液晶延迟器(2)、偏振分光棱镜(3)、耦合镜(4)、光子晶体光纤(5)、折射率渐变多模光纤(6)、单模光纤(7)、滤波部、光纤1×3分束器(11)、光纤延迟线(12)、合束器(13)、电控系统(14)和输出端口(15)；所述滤波部由第一、第二光纤环行器(81)、(82)、第一第二啁啾光纤光栅(91)、(92)以及长周期光纤光栅(10)构成，其中：飞秒光纤激光器(1)产生的飞秒脉冲，经液晶延迟器(2)和偏振分束棱镜(3)后实现功率可调被分束；一束所述飞秒脉冲由耦合镜(4)耦合到光子晶体光纤(5)中传输，在光子晶体光纤(5)中产生3个光孤子即基阶孤子、二阶孤子以及三阶孤子，所述基阶孤子、二阶孤子以及三阶孤子依次经折射率渐变多模光纤(6)和单模光纤(7)进行啁啾谱压缩，压缩后的各个光孤子通过滤波部被透射滤出，均作为斯托克斯光脉冲；另一束所述飞秒脉冲经耦合镜(4)耦合到折射率渐变多模光纤(6)与单模光纤(7)中进行啁啾谱压缩，再经光纤1×3分束器(11)分束成3个光路，作为泵浦光脉冲；残余泵浦光脉冲与3个光孤子从第一光纤环行器(81)的一端输入，其中基阶孤子被第一啁啾光栅(91)反射到输出端，从而被透射滤出；残余泵浦光脉冲与第二、第三阶孤子从第二光纤环行器(82)的一端输入，其中二阶孤子被第二啁啾光栅(92)反射到输出端，从而被透射滤出；剩下的三阶孤子与残余泵浦光脉冲，用长周期光纤光栅(10)反射滤掉残余泵浦光脉冲，透射滤出三阶孤子；光纤延迟线(12)设置于泵浦光脉冲的每个光路上，调控泵浦光脉冲与光孤子时间同步；电控系统(14)同时调控每个光纤延迟线(12)的延迟量，各路滤出光孤子与所述泵浦光脉冲经合束器(13)合束，由输出端(15)输出，实现多孤子多点输出。