锥形微纳光纤激发相干反斯托克斯拉曼散射光谱研究

从数值仿真和实验测量方面验证了使用锥形微纳光纤代替聚焦物镜产生相干拉曼散射信号的可行性。通过数值计算以及实验测量分析了超短脉冲在锥形微纳光纤中的传输特性,证明锥区长度为5cm的锥形微纳光纤可以有效保证超短脉冲在其中传输时的时域和谱域特性,并且功率衰减较小,850~1100nm波长范围内的实测插入损耗最大值不超过1.05dB,平均值0.84dB。然后,使用锥形微纳光纤成功探测到环己烷在2853cm^(-1)位置处的拉曼共振峰,证明了使用锥形微纳光纤激发相干拉曼光谱的可行性。使用锥形微纳光纤激发相干拉曼光谱具有信号激发灵活方便,摆脱了传统空间光学的约束,为相干反斯托克斯拉曼散射(coherent anti-Stokes Raman scattering,CARS)系统在内窥成像领域和微创检测领域的发展提供了一种新的途径。

高性能锥形微纳光纤制备及其传输特性研究

微纳光纤器件和普通光纤之间需要一个过渡区域来实现连接,通常将这一过渡段称为锥形微纳光纤。锥形微纳光纤的性能,如均匀度、损耗、模式变换等,直接影响到微纳光纤器件的整体性能。因此,锥形微纳光纤研究对于微纳光纤器件的发展和应用具有非常重要的意义。文中主要围绕锥形微纳光纤传输特性进行了理论研究以及用火焰拉锥法制备锥形微纳光纤,最后,用已制备的锥形光纤和平面圆盘微腔为核心部件,组建了耦合系统来验证所制备的微纳光纤满足要求。

锥形微纳光纤的制备及通光实验研究

利用熔拉法拉制普通多模光纤,得到了锥度约0.005°、尖端直径为460nm的锥形光纤。在拉制好的光纤中耦合进红光,观察到在光纤的锥形区域,两端均无红光逸出,中间部分有均匀红光透出,偶尔有亮斑出现。最后对所观察到的实验结果进行了定性的分析。