研究目的
提出并展示一种采用偏心芯光纤设计的新型马赫-曾德尔干涉仪,用于光学相干断层扫描,无需电源即可实现光程差的高精度调节,从而简化系统结构。
研究成果
基于ECF的MZI用于OCT,通过机械弯曲成功高精度调节光程差,无需电源供电。该方案提升了干涉条纹对比度并简化了系统结构,在载玻片实验测量中验证了可行性。未来工作可通过增加弯曲长度或纤芯偏移距离来扩展调节范围。
研究不足
灵敏度受限于定制扫频源的不稳定相位噪声和检测不平衡??墒迪值腛PD调节范围为数十微米量级,在未经改进的情况下可能不足以应对大成像深度范围。该系统需要精确的机械弯曲,这可能会引入对准误差。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用全光纤马赫-曾德尔干涉仪,以偏心芯光纤(ECF)作为其中一臂,通过机械弯曲调节光程差(OPD)。理论模型包含弯曲诱导长度变化方程和双折射计算公式。
2:样本选择与数据来源:
样本包括用于分析弯曲响应的反射镜及四片重叠玻璃载玻片(用于断层扫描),数据源自干涉信号采集。
3:实验设备与材料清单:
包括定制扫频激光器、ECF、单模光纤(SMF)、环形器、耦合器、光电探测器、数字化仪、熔接机、光功率计、光源、微分筒螺旋测微器、光纤夹持器、金属板及夹具。
4:实验流程与操作步骤:
通过微分筒螺旋测微器机械装置弯曲ECF以施加曲率;测量并分析干涉信号。采用熔接技术实现ECF与SMF对准,利用萨格纳克环测量双折射。
5:数据分析方法:
通过干涉光谱分析条纹对比度;采用傅里叶变换进行深度剖析;根据波长偏移量推导双折射值。
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SOA
IPSAD1304
InPhenix, Inc.
Used as gain medium in the swept source laser to generate broadband optical signal.
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FFP-TF filter
FFP-TF
Micron Optics, Inc.
Used for filtering processing in the swept source laser.
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FPGA
XC6SL8
Part of the function signal generator to control the digital synthesizer.
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Digital Synthesizer
AD9834
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Photodetector
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Optilab, Inc.
Detects interferometric signal; linear InGaAs PIN type with 30 GHz bandwidth.
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Digitizer
U5303A
Acqiris, Inc.
Digitizes the detected signal with 12-bit resolution.
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Fusion Splicer
FSM-80S
Used to splice ECF to SMF through core alignment.
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