[發(fā)明專利]同步降頻的相干反斯托克斯拉曼散射成像系統(tǒng)及成像方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710212628.1
• 申請日: 2017-04-01
• 公開（公告）號: CN106990089B
• 公開（公告）日: 2019-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊康文;吳昱興;郝強(qiáng);曾和平
• 申請（專利權(quán)）人: 上海理工大學(xué)
• 主分類號: G01N21/65
• 分類號: G01N21/65
• 代理公司: 上海德昭知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31204
• 代理人: 郁旦蓉

1.一種同步降頻的相干反斯托克斯拉曼散射成像系統(tǒng)，用于對待測樣品進(jìn)行相干反斯托克斯拉曼散射成像，其特征在于，包括：

光源產(chǎn)生裝置，用于產(chǎn)生高重頻光梳；

同步降頻裝置，與所述光源產(chǎn)生裝置連接，用于同步所述高重頻光梳并降低所述高重頻光梳的頻率，輸出第一波長低重頻光梳；

光參量轉(zhuǎn)換裝置，與所述同步降頻裝置連接，用于將所述第一波長低重頻光梳轉(zhuǎn)換成含有所述第一波長低重頻光梳以及第二波長低重頻光梳的混合低重頻光梳并輸出；以及

成像裝置，與所述光參量轉(zhuǎn)換裝置連接，用于對所述混合低重頻光梳進(jìn)行聚焦，并對所述待測樣品進(jìn)行相干反斯托克斯拉曼散射成像，

其中，所述同步降頻裝置具有：

第一分束器，用于對所述高重頻光梳進(jìn)行分束得到第一高重頻光梳以及第二高重頻光梳；

光電探測器，與所述第一分束器連接，對所述第二高重頻光梳進(jìn)行提取得到初始載波信號以及初始開關(guān)信號；

載波信號濾波放大模塊，用于對所述初始載波信號進(jìn)行濾波、放大得到載波信號；

開關(guān)信號濾波放大模塊，用于對所述初始開關(guān)信號進(jìn)行濾波、放大得到開關(guān)信號；

混頻器，用于對所述載波信號以及所述開關(guān)信號進(jìn)行混頻得到混頻信號；

濾波放大模塊，用于對所述混頻信號進(jìn)行濾波、放大得到驅(qū)動(dòng)信號；

聲光調(diào)制器，根據(jù)所述驅(qū)動(dòng)信號將所述第一高重頻光梳調(diào)制為所述第一波長低重頻光梳進(jìn)行輸出，

所述光參量轉(zhuǎn)換裝置具有：

二向色模塊，用于耦合所述第一波長低重頻光梳與所述第二波長低重頻光梳；

非線性光纖，用于對耦合后的第一波長所述低重頻光梳進(jìn)行頻率轉(zhuǎn)換，產(chǎn)生所述第二波長低重頻光梳；

第二分束器，用于將頻率轉(zhuǎn)換后的所述第一波長低重頻光梳與所述第二波長低重頻光梳進(jìn)行分束，輸出包含部分所述第一波長低重頻光梳以及部分所述第二波長低重頻光梳的所述混合低重頻光梳；

延時(shí)光纖，與所述第二分束器連接，用于將另一部分所述第一波長低重頻光梳以及另一部分所述第二波長低重頻光梳提供給所述二向色模塊。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同步降頻的相干反斯托克斯拉曼散射成像系統(tǒng)，其特征在于：

其中，所述成像裝置包括光纖準(zhǔn)直器、用于聚焦所述混合低重頻光梳的聚焦物鏡、濾波器以及成像元件。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同步降頻的相干反斯托克斯拉曼散射成像系統(tǒng)，其特征在于：

其中，所述載波信號濾波放大模塊具有濾波器以及放大器。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同步降頻的相干反斯托克斯拉曼散射成像系統(tǒng)，其特征在于：

其中，所述開關(guān)信號濾波放大模塊具有分頻器、濾波器以及放大器。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同步降頻的相干反斯托克斯拉曼散射成像系統(tǒng)，其特征在于：

其中，所述二向色模塊為二向色濾光片或波分復(fù)用器。

6.一種如權(quán)利要求1所述的同步降頻的相干反斯托克斯拉曼散射成像系統(tǒng)的成像方法，其特征在于，包括：

采用光源產(chǎn)生裝置產(chǎn)生高重頻光梳作為激光源；

采用第一分束器對所述高重頻光梳進(jìn)行分束，得到第一高重頻光梳以及第二高重頻光梳；

采用光電探測器對所述第二高重頻光梳進(jìn)行提取得到初始載波信號以及初始開關(guān)信號，

采用載波信號濾波放大模塊對所述初始載波信號進(jìn)行濾波放大得到載波信號；

采用開關(guān)信號濾波放大模塊對所述開關(guān)信號進(jìn)行濾波放大得到開關(guān)信號；

采用混頻器對所述載波信號以及所述開關(guān)信號進(jìn)行混頻得到混頻信號；

采用濾波放大模塊對所述混頻信號進(jìn)行濾波放大得到驅(qū)動(dòng)信號；

采用所述聲光調(diào)制器根據(jù)所述驅(qū)動(dòng)信號將所述第一高重頻光梳調(diào)制成第一波長低重頻光梳輸出；

采用二向色模塊對所述第一波長低重頻光梳與所述第二波長低重頻光梳進(jìn)行耦合；

采用非線性光纖對耦合后的所述第一波長低重頻光梳進(jìn)行頻率轉(zhuǎn)換，產(chǎn)生所述第二波長低重頻光梳；

采用第二分束器對頻率轉(zhuǎn)換后的所述低重頻光梳與所述第二波長低重頻光梳進(jìn)行分束，輸出包含部分所述第一波長低重頻光梳以及部分所述第二波長低重頻光梳的混合低重頻光梳；

采用延時(shí)光纖將另一部分所述第一波長的低重頻光梳以及另一部分所述第二波長低重頻光梳提供給所述二向色模塊；以及

采用成像裝置將所述混合低重頻光梳聚焦到待測樣品上并對所述待測樣品進(jìn)行成像。