一种高速宽带扫频光源的研究

针对现有扫频光学相干层析成像中扫频范围不足的问题,提出了一种基于量子点半导体光放大器(QD-SOA)与量子阱半导体光放大器(QW-SOA)并联的傅里叶域锁模(FDML)高速宽带扫频光源。研究了两种SOA的输出特性,并将中心波长为1310 nm的QW-SOA与中心波长为1280 nm的QD-SOA并联置于光纤环形腔内,结合FDML技术,研制了一种高速宽带扫频光源。该扫频光源的扫频范围为318 nm,半峰全宽为110 nm,扫频速率为101 kHz,光源平均输出光功率为7.8 mW,瞬时线宽低于0.1 nm。 《一种高速宽带扫频光源的研究》探讨了当前扫频光学相干层析成像技术存在的扫频范围不足的问题，并提出了一种创新解决方案。该研究利用量子点半导体光放大器（QD-SOA）与量子阱半导体光放大器（QW-SOA）的并联结构，结合傅里叶域锁模（FDML）技术，开发出了一种高速宽带扫频光源。 在光学相干层析成像（OCT）中，扫频光源是关键技术之一，它的性能直接影响到成像的分辨率和速度。传统的扫频光源往往受限于扫频范围，限制了OCT在深度和细节上的成像能力。针对这一问题，研究者将中心波长分别为1310纳米和1280纳米的QW-SOA与QD-SOA并联，放入光纤环形腔内，通过FDML技术实现了更宽的扫频范围。 QD-SOA和QW-SOA并联的优点在于它们可以互补地提供更宽的频率覆盖。QD-SOA以其良好的增益特性和窄的线宽特性，而QW-SOA则具有较高的增益带宽，两者结合能显著扩大扫频光源的扫频范围。在实验中，这种新型扫频光源实现了318纳米的扫频范围，半峰全宽为110纳米，扫频速率达到101千赫兹，平均输出光功率7.8毫瓦，瞬时线宽低于0.1纳米，这些参数的提升对于OCT成像的性能改进至关重要。 OCT技术因其非侵入性、高分辨率和深度穿透能力，在生物医学成像领域有广泛应用，尤其是在眼科、皮肤科和心血管疾病的诊断上。高速宽带扫频光源的开发，不仅能够提高成像速度，还能增强对组织内部结构的精细分辨，使得OCT的临床应用更为广泛。 此外，本文还强调了FDML技术在扫频光源中的作用，这是一种利用激光在光纤中受光反馈而实现频率锁定的技术，能有效地实现高速扫频，同时保持窄线宽，这对于提高OCT的空间分辨率和动态范围具有重要意义。 这项研究通过创新设计和巧妙组合不同的半导体光放大器，成功提升了扫频光源的性能，对于推动光学相干层析成像技术的发展具有积极的推动作用。未来，随着技术的进一步优化，这种高速宽带扫频光源有望在医疗诊断、科学研究以及其他需要高精度光学成像的领域发挥更大的作用。