光纤环腔调谐的扫频激光器设计与开发

本文主要探讨了一种基于声光可调滤波器（Acousto-optic Tunable Filter, AOTF）的扫频激光源的设计与开发，其在光学相干断层成像（Optical Coherence Tomography, OCT）技术中的应用。OCT是一种非侵入性的医学成像技术，通过测量生物组织中散射光的干涉图案来获取高分辨率的内部结构信息。 设计的核心组件包括一个半导体光学放大器（Semiconductor Optical Amplifier, SOA）、光纤耦合器、两个光纤隔离器以及AOTF。这些元件被整合进一个单向全光纤环形腔中，实现了激光频率的调谐。光从耦合器出来后，经过一个增益型SOA的进一步放大和谱形整形，这个SOA两端各连接一个隔离器以防止信号反向传输。整个环形腔的总损耗为8.2分贝，显示出良好的光学效率。 研制的激光源具有显著的性能，SOA的增益为22.2分贝，饱和输出功率为9.0分贝毫瓦，这意味着它能够提供稳定的信号放大，满足OCT对高灵敏度和宽频谱扫描的需求。声光调谐机制使得该激光源具有灵活性，能够实现连续或步进的频率扫描，这对于OCT的动态成像至关重要，例如追踪血管血流或监测组织病变的变化。 此外，该设计还考虑了稳定性，确保在长时间运行中能保持激光频率的稳定性和一致性，这对于OCT的临床应用尤为重要。通过优化设计和制造工艺，该扫频激光源有望在未来的医疗成像中发挥重要作用，提高OCT图像的质量和诊断准确性。 这项研究不仅展示了如何利用AOTF技术提升激光源的性能，也为光学相干成像技术的发展提供了新的解决方案。对于那些关注医疗设备小型化、高效能和精确度的科研人员和工程师来说，这是一项重要的技术创新。