專利名稱：相干反斯托克斯拉曼散射顯微系統(tǒng)的激光光源裝置與產(chǎn)生方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于非線性光學(xué)顯微領(lǐng)域，特別是涉及ー種相干反斯托克斯拉曼散射顯微系統(tǒng)的激光光源的裝置及產(chǎn)生方法。
背景技術(shù)：
相干拉曼散射顯微，包含相干反斯托克斯拉曼散射(Coherent anti-StokesRaman Scattering, CARS)顯微及受激拉曼散射(Stimulated Raman Scattering, SRS)顯微，具有無(wú)需標(biāo)記、高靈敏度、可實(shí)現(xiàn)三維成像等優(yōu)點(diǎn)，在實(shí)時(shí)生物醫(yī)學(xué)成像領(lǐng)域有著潛在的應(yīng)用。然而，相干拉曼顯微技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)以其復(fù)雜的激勵(lì)光源為代價(jià)。為實(shí)現(xiàn)相干拉曼散射顯微成像，需要采用時(shí)間同步的、波長(zhǎng)可調(diào)諧的、高能量的兩束超短光脈沖進(jìn)行激勵(lì)。當(dāng)兩束激勵(lì)光的波長(zhǎng)差與生物樣品中某物質(zhì)的特征拉曼峰重合時(shí)，拉曼散射信號(hào)得到極大增強(qiáng)，產(chǎn)生相干拉曼散射信號(hào)。實(shí)際中綜合考慮樣品穿透深度、系統(tǒng)透過(guò)率及系統(tǒng)復(fù)雜性等因素，一般將斯托克斯光選擇在1040nm附近，而泵浦光選擇為在690nm 990nm范圍內(nèi)波長(zhǎng)可調(diào)。相干拉曼顯微技術(shù)的進(jìn)步受制于激勵(lì)光源的發(fā)展，相關(guān)內(nèi)容可參看文獻(xiàn)“相干斯托克斯拉曼散射顯微術(shù)生物及醫(yī)學(xué)的化學(xué)成像(Conor L. Evans and X. Sunney Xie,しonerent anti-btokes Raman scattering microscopy cnemical imaging for biologyand medicine, Annu. Rev. Anal. Chem. , I :883 909 (2008)) ”。如何解決兩束激發(fā)脈沖間的同步問(wèn)題，影響著系統(tǒng)成本及復(fù)雜度。最初人們采用相位鎖定兩臺(tái)固體激光器的方案，獲得了同步激光脈沖，但其反饋控制電路非常復(fù)雜、造價(jià)昂貴。隨后，出現(xiàn)了固體激光器及其同步泵浦的光學(xué)參量振蕩器方案，可直接獲得同步脈沖，但其中光學(xué)參量振蕩器依然需要反饋控制電路，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本昂貴。此外，時(shí)間透鏡(Time lens)技術(shù)也被用于獲得同步脈沖，但其同樣需要復(fù)雜的反饋控制電路，且所產(chǎn)生的脈沖串具有較大的噪聲基底。可見(jiàn)，上述方案均未能有效的降低系統(tǒng)成本及復(fù)雜度。Chao-Yu Chung等人提出了ー種以固體激光器及其泵浦的參量放大器獲得CARS顯微系統(tǒng)的激勵(lì)脈沖的方案(Chao-Yu Chung, Yen-Yin Lin, Kuo-Yu Wu, Wan-Yu Tai,Shi—Wei Chu, Yao-Chang Lee, Yeukuang Hwu, Yin-Yu Lee, Coherent anti-StoKes Ramanscattering microscopy using a single-pass picoseconds supercontinuum-seededoptical parametric amplifier, Opt Express 18 (6)，6116—6122 (2010))。該方案中將固體激光器產(chǎn)生的近紅外光(1064nm)脈沖一部分耦合進(jìn)光子晶體光纖產(chǎn)生超連續(xù)譜，從而為參量放大器提供種子光(約800nm)。剰余部分則經(jīng)倍頻后，作為參量放大器的泵浦光(532nm)。上述過(guò)程中，所產(chǎn)生的新波長(zhǎng)脈沖(約800nm)自動(dòng)與原近紅外脈沖(1064nm)同步，故無(wú)需反饋控制電路。但由于超連續(xù)譜的功率譜密度小，以其作為參量放大器的種子吋，參量過(guò)程的轉(zhuǎn)換效率低，降低了參量放大器的輸出功率。此外，該系統(tǒng)中采用了固體激、光器產(chǎn)生近紅外脈沖(1064nm),結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價(jià)格昂貴。
此外，上述方案中均需采用二色鏡將CARS的泵浦光與斯托克斯光合束，使二者在空間重合以對(duì)樣品進(jìn)行共線激發(fā)。且CARS的泵浦光與斯托克斯光間的光程差的補(bǔ)償也需要引入光學(xué)延遲線，以獲得時(shí)間上重合的激勵(lì)脈沖。上述空間光路的引入，無(wú)疑會(huì)增加了系統(tǒng)復(fù)雜性、降低系統(tǒng)的穩(wěn)定性。因此，目前需要本領(lǐng)域技術(shù)人員迫切解決的一個(gè)技術(shù)問(wèn)題就是提出一種有效措施，為相干拉曼散射顯微提供結(jié)構(gòu)緊湊、成本低廉的激光光源。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種相干反斯托克斯拉曼散射顯微系統(tǒng)的激光光源裝置，以解決的現(xiàn)有的拉曼散射顯微系統(tǒng)的激光光源的上述問(wèn)題。本發(fā)明同時(shí)提供一種相干反斯托克斯拉曼散射顯微的激光光源的產(chǎn)生方法。為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明公開(kāi)了一種相干反斯托克斯拉曼散射顯微系統(tǒng)的激光光源裝置，包括提供參量放大器泵浦光及相干反斯托克斯拉曼散射過(guò)程所需斯托克斯光的超短脈沖光纖激光器；可調(diào)諧連續(xù)光半導(dǎo)體激光器以及對(duì)可調(diào)諧連續(xù)光半導(dǎo)體激光器的輸出光進(jìn)行放大的光纖放大器，放大后的光作為參量放大器的種子光；對(duì)所述泵浦光和參量放大器的種子光在空間合束的光束合束器；順次接收光束合束器光束的第一非線性晶體和第二非線性晶體，兩非線性晶體分別作為種子光的參量放大器和倍頻器，有選擇的對(duì)不同波段種子光參量放大和倍頻；設(shè)置于第一非線性晶體和第二非線性晶體之間的準(zhǔn)直聚焦器件以及第二非線性晶體之后的準(zhǔn)直器件，工作時(shí)所述準(zhǔn)直聚焦器件對(duì)參量放大波段的種子光響應(yīng)，準(zhǔn)直器件對(duì)倍頻波段的種子光響應(yīng)；設(shè)置于所述準(zhǔn)直器件之后的低通濾波器，濾出相干反斯托克斯拉曼散射過(guò)程所需的泵浦光及斯托克斯光，即可得到相干拉曼散射顯微的激光光源。可選的，所述超短脈沖光纖激光器為飛秒脈沖光纖激光器或皮秒脈沖光纖激光器?？蛇x的，所述超短脈沖光纖激光器為超短脈沖摻鐿光纖激光器或超短脈沖摻釹光纖激光器。可選的，所述可調(diào)諧連續(xù)光半導(dǎo)體激光器輸出波長(zhǎng)范圍為1510nm至1640nm?？蛇x的，所述光纖放大器為摻鉺光纖放大器?？蛇x的，還包括第一二分之一波片和第二二分之一波片，第一聚焦透鏡和第二聚焦透鏡，所述種子光和泵浦光合束之前分別經(jīng)過(guò)兩二分之一波片調(diào)整偏振態(tài)為平行，并經(jīng)過(guò)兩聚焦透鏡進(jìn)行聚焦?？蛇x的，所述第一非線性晶體為三硼酸鋰晶體、周期性極化鈮酸鋰晶體、周期極化摻氧化鎂鈮酸鋰晶體、周期極化超晶格鉭酸鋰晶體中的一種；所述第二非線性晶體為三硼酸鋰晶體、周期性極化鈮酸鋰晶體、周期極化摻氧化鎂鈮酸鋰晶體、周期極化超晶格鉭酸鋰晶體中的一種。
可選的，所述第一非線性晶體和第二非線性晶體均設(shè)置于溫控爐中，調(diào)整溫控爐的溫度以實(shí)現(xiàn)相位匹配。可選的，所述低通濾波器為低通濾波片或二色鏡。本發(fā)明還提供一種相干反斯托克斯拉曼散射顯微的激光光源的產(chǎn)生方法，包括將可調(diào)諧連續(xù)光半導(dǎo)體激光器的輸出光經(jīng)光纖放大器進(jìn)行放大，作為種子光； 將超短脈沖光纖激光器的輸出光作為泵浦光；將所述種子光和泵浦光一同聚焦至第一非線性晶體，由該第一非線性晶體有選擇對(duì)種子光需要的波段進(jìn)行參量放大；將由參量放大后所得的輸出脈沖與剩余的泵浦光脈沖ー并聚焦至第二非線性晶體，對(duì)參量放大后的輸出脈沖進(jìn)行倍頻；將由倍頻所得的脈沖與剰余的泵浦光脈沖濾出并準(zhǔn)直，即可得到相干反斯托克斯拉曼散射顯微系統(tǒng)的激光光源。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的相干反斯托克斯拉曼散射顯微系統(tǒng)的激光光源裝置采用可調(diào)諧連續(xù)光半導(dǎo)體激光器為參量放大器提供種子光，可巧妙地獲得同步脈沖，同時(shí)提高了參量過(guò)程的轉(zhuǎn)化效率，降低了系統(tǒng)成本及復(fù)雜度；通過(guò)采用參量放大器及對(duì)其輸出進(jìn)行倍頻的方案，直接獲得空間、時(shí)間上重合的激勵(lì)脈沖，而無(wú)需引入額外的空間光路，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、増加了系統(tǒng)穩(wěn)定性；采用超短脈沖光纖激光器產(chǎn)生相干拉曼散射所需的斯托克斯光及參量放大器的泵浦光，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊、成本低廉。
圖I為本發(fā)明的相干反斯托克斯拉曼散射顯微系統(tǒng)的激光光源裝置的其中ー個(gè)實(shí)施例的不意圖；圖2為不同極化周期下參量放大器MgO:PPLN的溫度調(diào)諧曲線；圖3為不同極化周期下倍頻晶體MgO:PPLN的溫度調(diào)諧曲線。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)ー步詳細(xì)的說(shuō)明。圖I為本發(fā)明的相干反斯托克斯拉曼散射顯微系統(tǒng)的激光光源裝置的其中ー個(gè)實(shí)施例的示意圖。請(qǐng)參看圖I，本實(shí)施例裝置包括超短脈沖光纖激光器1-1，用于產(chǎn)生參量放大器的泵浦光，并提供相干反斯托克斯拉曼散射過(guò)程所需斯托克斯光。光束合束器7，用于將兩束不同波長(zhǎng)的光在空間進(jìn)行合束；可調(diào)諧連續(xù)光半導(dǎo)體激光器1-2，用于獲得參量放大器的種子光。光纖放大器1-3，用于對(duì)可調(diào)諧連續(xù)光半導(dǎo)體激光器1-2的輸出進(jìn)行放大，放大后的光稱為參量放大器的種子光。第一非線性晶體9、第二非線性晶體13，分別用于進(jìn)行參量放大、倍頻。透鏡10和11組成準(zhǔn)直聚焦器件，用于對(duì)第一非線性晶體9參量放大后的種子光進(jìn)行準(zhǔn)直聚焦。
準(zhǔn)直透鏡14，用于對(duì)第二非線性晶體13倍頻所得的倍頻光及原剩余泵浦光進(jìn)行準(zhǔn)直。低通濾波器15，用于濾除未倍頻波段的種子光。在組成具體光路時(shí)，本實(shí)施例的裝置還包括如下器件反射鏡1，用于反射光路，改變超短脈沖光纖激光器1-1輸出光的方向，以使整個(gè)光路更為緊湊，當(dāng)然也可以不設(shè)置該反射鏡I。第一二分之一波片2(其中本說(shuō)明書(shū)的第一和第二僅僅為了區(qū)分名稱相同的器件，而非表不序數(shù))、第二二分之一波片5,用于調(diào)整光偏振態(tài)。第一透鏡3、第二透鏡6，用于對(duì)光束進(jìn)行聚焦。光纖準(zhǔn)直器4，用于將摻鉺光纖放大器1-3的輸出進(jìn)行準(zhǔn)直輸出。第一溫控爐8和第二溫控爐12，用于調(diào)整并維持第一非線性晶體9和第二非線性晶體13在恰當(dāng)?shù)墓ぷ鳒囟?，以?shí)現(xiàn)相位匹配獲得最大轉(zhuǎn)化效率。下面結(jié)合具體的例子進(jìn)行說(shuō)明。所述超短脈沖光纖激光器1-1在本實(shí)施例中為超短脈沖摻鐿光纖激光器(也可以為超短脈沖摻釹光纖激光器)，可獲得中心波長(zhǎng)1040nm、半高全寬 3ps、脈沖能量IOnJ的輸出光。作為參量放大器9的泵浦光，并提供相干反斯托克斯拉曼散射過(guò)程所需斯托克斯光。超短脈沖光纖激光器1-1還可以是飛秒激光器或其它波段的皮秒激光器?？烧{(diào)諧連續(xù)光半導(dǎo)體激光器1-2為安捷倫(Aglient)公司，型號(hào)8164A，輸出波長(zhǎng)1510-1640nm的激光器。光纖放大器1_3為摻鉺光纖放大器，經(jīng)其放大的光由光纖準(zhǔn)直器4準(zhǔn)直輸出，作為后續(xù)參量放大器的種子光。第一二分之一波片2和第二二分之一波片5分別調(diào)整上述泵浦光和種子光的偏振態(tài)使得其偏振態(tài)平行，并采用第一透鏡3和第二透鏡6進(jìn)行聚焦，然后經(jīng)光束合束器7合束至第一非線性晶體9，該第一非線性晶體9作為參量放大器。其中，所述第一非線性晶體9可以為三硼酸鋰LBO晶體、周期性極化鈮酸鋰PPLN晶體、周期極化摻氧化鎂鈮酸鋰MgOiPPLN晶體、周期極化超晶格鉭酸鋰PPLST晶體中的一種。本實(shí)施例中具體為多極化周期MgO = PPLN晶體(其極化周期包含29. 6um、30um和30. 4um)，選擇所需極化周期的波導(dǎo)并調(diào)整第一溫控爐8至適當(dāng)溫度進(jìn)行參量放大(不同極化周期下參量放大器MgO:PPLN的溫度調(diào)諧曲線如圖2所示)。通過(guò)透鏡10將由參量放大器的輸出光進(jìn)行準(zhǔn)直后，采用透鏡11將光束聚焦至第二非線性晶體13。所述第二非線性晶體13作為倍頻器。所述第二非線性晶體13可以為三硼酸鋰LBO晶體、周期性極化鈮酸鋰PPLN晶體、周期極化摻氧化鎂鈮酸鋰MgO:PPLN晶體、周期極化超晶格鉭酸鋰PPLST晶體中的一種。本實(shí)施例中具體為多極化周期MgO = PPLN晶體(極化周期包含18. 2um、18. 8um、19. 4um、20. 0um、20. 6um和21. 2um)，選擇所需極化周期的波導(dǎo)并調(diào)整第二溫控爐15至恰當(dāng)溫度進(jìn)行倍頻(不同極化周期下倍頻晶體MgO:PPLN的溫度調(diào)諧曲線如圖3所示)?？色@得含有775nm至820nm的脈沖。
將由倍頻晶體的輸出光采用準(zhǔn)直透鏡14進(jìn)行準(zhǔn)直，并采用低通濾波器15濾出含有波長(zhǎng)775nm至820nm、及波長(zhǎng)1040nm的脈沖。其中，所述低通濾波器15為低通濾波片或二色鏡。由于第一非線性晶體和第二非線性晶體的極化周期僅對(duì)種子光進(jìn)行參量放大和倍頻，而對(duì)泵浦光不發(fā)生變化，故經(jīng)低通濾波器15之后的輸出光還包括波長(zhǎng)為1040nm的脈沖。將含有775nm至820nm的脈沖和波長(zhǎng)1040nm的脈沖稱合后即可作為相干拉曼散射顯微的激光光源，例如耦合至顯微鏡1-4即可進(jìn)行CARS顯微成像。經(jīng)信號(hào)處理單元1-5后傳輸至計(jì)算機(jī)1-6即可對(duì)顯微成像進(jìn)行可視化等處理。調(diào)諧可調(diào) 諧連續(xù)光半導(dǎo)體激光器1-2的輸出波長(zhǎng)(范圍1510_1640nm)，上述裝置可對(duì)拉曼特征峰在2579CHT1至3846CHT1范圍的樣品進(jìn)行相干拉曼散射顯微成像。下面進(jìn)行舉例說(shuō)明，如欲探測(cè)生物樣品中油脂的含量(其中CH2鍵的特征峰在2845cm-1附近)，可將可調(diào)諧連續(xù)光半導(dǎo)體激光器的輸出波長(zhǎng)設(shè)置在1605nm。參照?qǐng)D2，可選用MgO = PPLN晶體9中極化周期為30. 4um的波導(dǎo)，并設(shè)置其溫度為120°C，此時(shí)參量放大器可消耗1040nm脈沖的能量并獲得1605nm脈沖(其中二者的群速度失配為lllfs/mm)。參考圖3，選用MgO = PPLN晶體13中極化周期為20. 6um的波導(dǎo)，并設(shè)置其溫度為102. 8°C,此時(shí)1605nm脈沖發(fā)生倍頻，獲得802. 5nm脈沖。而1040nm脈沖未發(fā)生變化(其與倍頻光間的群速度失配為164fs/mm，補(bǔ)償了之前參量放大器中的走離)。將倍頻所獲得的802. 5nm脈沖與1040nm脈沖采用透鏡14準(zhǔn)直，并采用低通濾波器15濾出802. 5nm及1040nm的脈沖，即可獲得時(shí)間、空間重合的同步脈沖，由于油脂的CARS顯微成像?？梢?jiàn)，本實(shí)施例的裝置中，由于參量放大器中脈沖泵浦光對(duì)連續(xù)種子光進(jìn)行參量放大，在種子光波長(zhǎng)處可自動(dòng)獲得同步脈沖，故無(wú)需考慮兩束光之間的同步問(wèn)題。且由于連續(xù)種子光具有高功率譜密度，可獲得高參量轉(zhuǎn)化效率。而且，參量放大器中所剩余的泵浦光脈沖與經(jīng)參量放大所獲得的種子光脈沖一并在倍頻晶體中傳輸時(shí)，由于倍頻晶體的極化周期或溫度僅設(shè)置在對(duì)種子光脈沖進(jìn)行倍頻，而泵浦光脈沖不發(fā)生變化。故泵浦光脈沖與倍頻所得的脈沖經(jīng)歷相同的光路，空間上二者重合，而無(wú)需調(diào)整；此外，參量放大器中泵浦光脈沖與所產(chǎn)生參量放大后種子光脈沖間的走離，可補(bǔ)償倍頻晶體中泵浦光脈沖與所產(chǎn)生倍頻后脈沖間的走離，故使得經(jīng)倍頻晶體后脈沖與泵浦光脈沖在時(shí)間上近似重合，而無(wú)需補(bǔ)償光程差。綜上，本發(fā)明的方法中，采用可調(diào)諧連續(xù)光半導(dǎo)體激光器為參量放大器提供種子光，可巧妙地獲得同步脈沖，同時(shí)提高了參量過(guò)程的轉(zhuǎn)化效率，降低了系統(tǒng)成本及復(fù)雜度；通過(guò)采用參量放大器及對(duì)其輸出進(jìn)行倍頻的方案，直接獲得空間、時(shí)間上重合的激勵(lì)脈沖，而無(wú)需引入額外的空間光路，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、增加了系統(tǒng)穩(wěn)定性；采用超短脈沖光纖激光器產(chǎn)生相干拉曼散射所需的斯托克斯光及參量放大器的泵浦光，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊、成本低廉。本發(fā)明雖然以較佳實(shí)施例公開(kāi)如上，但其并不是用來(lái)限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，都可以做出可能的變動(dòng)和修改，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以本發(fā)明權(quán)利要求所界定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種相干反斯托克斯拉曼散射顯微系統(tǒng)的激光光源裝置，其特征在于包括 提供參量放大器泵浦光及相干反斯托克斯拉曼散射過(guò)程所需斯托克斯光的超短脈沖光纖激光器； 可調(diào)諧連續(xù)光半導(dǎo)體激光器以及對(duì)可調(diào)諧連續(xù)光半導(dǎo)體激光器的輸出光進(jìn)行放大的光纖放大器，放大后的光作為參量放大器的種子光； 對(duì)所述泵浦光和參量放大器的種子光在空間合束的光束合束器； 順次接收光束合束器光束的第一非線性晶體和第二非線性晶體，兩非線性晶體分別作為種子光的參量放大器和倍頻器，有選擇的對(duì)不同波段種子光參量放大和倍頻； 設(shè)置于第一非線性晶體和第二非線性晶體之間的準(zhǔn)直聚焦器件以及第二非線性晶體之后的準(zhǔn)直器件，工作時(shí)所述準(zhǔn)直聚焦器件對(duì)參量放大波段的種子光響應(yīng)，準(zhǔn)直器件對(duì)倍頻波段的種子光響應(yīng)； 設(shè)置于所述準(zhǔn)直器件之后的低通濾波器，濾出相干反斯托克斯拉曼散射過(guò)程所需的泵浦光及斯托克斯光，即可得到相干拉曼散射顯微的激光光源。
2.如權(quán)利要求I所述的相干反斯托克斯拉曼散射顯微系統(tǒng)的激光光源裝置，其特征在于所述超短脈沖光纖激光器為飛秒脈沖光纖激光器或皮秒脈沖光纖激光器。
3.如權(quán)利要求I所述的相干反斯托克斯拉曼散射顯微系統(tǒng)的激光光源裝置，其特征在于所述超短脈沖光纖激光器為超短脈沖摻鐿光纖激光器或超短脈沖摻釹光纖激光器。
4.如權(quán)利要求I所述的相干反斯托克斯拉曼散射顯微系統(tǒng)的激光光源裝置，其特征在于所述可調(diào)諧連續(xù)光半導(dǎo)體激光器輸出波長(zhǎng)范圍為1510nm至1640nm。
5.如權(quán)利要求I所述的相干反斯托克斯拉曼散射顯微系統(tǒng)的激光光源裝置，其特征在于所述光纖放大器為摻鉺光纖放大器。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的相干反斯托克斯拉曼散射顯微系統(tǒng)的激光光源裝置，其特征在于還包括第一二分之一波片和第二二分之一波片，第一聚焦透鏡和第二聚焦透鏡，所述種子光和泵浦光合束之前分別經(jīng)過(guò)兩二分之一波片調(diào)整偏振態(tài)為平行，并經(jīng)過(guò)兩聚焦透鏡進(jìn)行聚焦。
7.如權(quán)利要求I所述的相干反斯托克斯拉曼散射顯微系統(tǒng)的激光光源裝置，其特征在于所述第一非線性晶體為三硼酸鋰晶體、周期性極化鈮酸鋰晶體、周期極化摻氧化鎂鈮酸鋰晶體、周期極化超晶格鉭酸鋰晶體中的一種； 所述第二非線性晶體為三硼酸鋰晶體、周期性極化鈮酸鋰晶體、周期極化摻氧化鎂鈮酸鋰晶體、周期極化超晶格鉭酸鋰晶體中的一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的相干反斯托克斯拉曼散射顯微系統(tǒng)的激光光源裝置，其特征在于所述第一非線性晶體和第二非線性晶體均設(shè)置于溫控爐中，調(diào)整溫控爐的溫度以實(shí)現(xiàn)相位匹配。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的相干反斯托克斯拉曼散射顯微系統(tǒng)的激光光源裝置，其特征在于所述低通濾波器為低通濾波片或二色鏡。
10.一種相干反斯托克斯拉曼散射顯微系統(tǒng)的激光光源的產(chǎn)生方法，其特征在于包括 將可調(diào)諧連續(xù)光半導(dǎo)體激光器的輸出光經(jīng)光纖放大器進(jìn)行放大，作為種子光； 將超短脈沖光纖激光器的輸出光作為泵浦光；將所述種子光和泵浦光一同聚焦至第一非線性晶體，由該第一非線性晶體有選擇對(duì)種子光需要的波段進(jìn)行參量放大； 將由參量放大后所得的輸出脈沖與剩余的泵浦光脈沖一并聚焦至第二非線性晶體，對(duì)參量放大后的輸出脈沖進(jìn)行倍頻； 將由倍頻所得的脈沖與剩余的泵浦光脈沖濾出并準(zhǔn)直，即可得到相干反斯托克斯拉曼 散射顯微系統(tǒng)的激光光源。
全文摘要
一種相干反斯托克斯拉曼散射顯微系統(tǒng)的激光光源裝置，包括提供參量放大器泵浦光及相干反斯托克斯拉曼散射過(guò)程所需斯托克斯光的超短脈沖光纖激光器；可調(diào)諧連續(xù)光半導(dǎo)體激光器以及對(duì)可調(diào)諧連續(xù)光半導(dǎo)體激光器的輸出光進(jìn)行放大的光纖放大器，放大后的光作為參量放大器的種子光；對(duì)所述泵浦光和參量放大器的種子光在空間合束的光束合束器；順次接收光束合束器光束的第一非線性晶體和第二非線性晶體，兩非線性晶體分別作為種子光的參量放大器和倍頻器；設(shè)置于第一非線性晶體和第二非線性晶體之間的準(zhǔn)直聚焦器件以及第二非線性晶體之后的準(zhǔn)直器件；設(shè)置于所述準(zhǔn)直器件之后的低通濾波器，濾出相干反斯托克斯拉曼散射過(guò)程所需的泵浦光及斯托克斯光。
文檔編號(hào)G02F1/39GK102629066SQ20121009799
公開(kāi)日2012年8月8日 申請(qǐng)日期2012年4月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月5日
發(fā)明者孔令杰, 楊昌喜, 肖曉晟 申請(qǐng)人:清華大學(xué)