[发明专利]一种动态调Q的有理数谐振多波长编码方法

说明书

本发明公开了一种动态调Q的有理数谐振多波长编码方法，包括依次连接的泵浦源，选频器，由1*(n+1)波分复用器，参量转换介质，1*(n+1)输出耦合器，n个可调延时器和n个调Q装置组成n路反馈的参量振荡腔，以及编码器。本发明在不改变振荡器腔长的情况下，只通过选频器对泵浦源输出的泵浦光进行选频依然能实现参量振荡器的稳定振荡。另外将反馈信号光根据波长不同分成n路反馈，使n个波长同时在振荡腔内振荡，从而获得多波长输出。在振荡器腔n路反馈中各添加一个调Q装置，通过改变各路腔内的损耗与谐振阈值，实现多种时域的调制波形，进而实现动态调Q的有理数谐振多波长编码。

技术领域

本发明涉及超快激光和激光技术领域，具体涉及一种动态调Q的有理数谐振多波长编码方法。

背景技术

相干反斯托克斯拉曼散射(CARS)显微镜通过利用生物组织固有分子振动进行三维成像，具有高方向性、高灵敏度、高特异性、高分辨率、三维切片能力，无需标记和无光致损伤等特点。由于CARS系统的性能很大程度上取决于其光源的特性，因此越来越多的努力致力于开发时间同步，空间重叠和波长可调的超快激光器。

光学参量振荡器(OPO)具有鲁棒性，紧凑性和低损耗等优点，并且OPO能够输出时间同步，空间重叠和波长可调超快脉冲激光，这刚好符合CARS显微镜对光源的要求，因此近年来将OPO用于CARS显微成像光源成为该领域的研究热点。

OPO成为目前CARS显微镜广泛使用的光源，但随着CARS显微成像技术的发展，该技术对光源提出了新的要求。经过研究，人们发现在CARS显微成像中对于密度较小的生物样品，适合采用高重复率(20-80MHz)的超快激光脉冲；对于通常用于研究动作电位和神经冲动的传递的髓鞘等致密样品，由于光损伤减少，更适合采用具有几MHz的低重复率的激光脉冲。在进行同时对多种物质CARS成像时，需要CARS显微镜光源能同时提供多种时间同步，空间重叠的超快激光。虽然超连续谱满足进行同时对多种物质CARS成像的要求，但其缺乏光谱能量密度和峰值功率，不适用于快速CARS成像。因此继续在OPO上进行适当的改进以满足进行同时对多种物质CARS成像对光源的要求。

发明内容

针对上述现有技术中的不足之处，本发明提供一种动态调Q的有理数谐振多波长编码方法，其该光参量振荡器实现有理数谐振，达到改变重复频率的目的，实现对多路振荡腔的损耗同时进行动态调制，以达到多波长编码的目的。

为了达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种动态调Q的有理数谐振多波长编码方法，其特征在于：包括泵浦源、选频器及组成多路反馈参量振荡腔的波分复用器、参量转换介质、输出耦合器、多个可调延时器、多个调Q装置；

泵浦源输出的泵浦光依次经选频器和波分复用器进入参量振荡腔；

泵浦光在所述参量转换介质中发生四波混频效应，产生一束比泵浦光波长短的信号光和一束比泵浦光波长长的闲频光；

所述输出耦合器将所述参量转换介质输出光中一部分光直接输出，另一部分输出光根据波长的不同形成多路反馈光；

每路反馈光依次通过一个所述可调延时器和一个所述调Q装置，并返回所述波分复用器；

多个所述调Q装置均连接有编码器，所述编码器用于控制所述调Q装置调制振荡腔的Q值。

进一步地，所述泵浦源为固体激光器或光纤激光器，可输出固定重复频率的激光脉冲。

进一步地，所述选频器为声光调制器，用于对所述泵浦源输出的激光脉冲进行选频，获得预定的重复频率。

进一步地，所述波分复用器为具有合束作用的1*(n+1)波分复用器，用于将所述泵浦源产生的激光和多路反馈光耦合进入所述参量振荡腔。