【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于成像，尤其涉及一种基于二硒化锆可饱和吸收体高功率量子鬼成像激光种子源。
技术介绍
1、本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
2、近年来，随着科学技术的进步，量子鬼成像得到了迅速的发展。不同于现有的生物医学成像方式如x射线成像、ct成像，量子鬼成像可实现超分辨率和弱光条件下的成像，在生物医学成像领域的应用前景较为广阔。其中，激光源是量子鬼成像系统的核心部件之一，其输出功率与信噪比影响了整个系统的成像灵敏度与稳定性。因此，研制低成本、高功率、高稳定性的激光源成为了量子鬼成像系统中亟待解决的问题之一。此外，基于可饱和吸收体的锁模掺er光纤激光器因其较低的成本、较高的输出功率和稳定性得到了广泛的关注与发展，但其性能指标还有待提高。
技术实现思路
1、为克服上述现有技术的不足，本专利技术提供了一种基于二硒化锆可饱和吸收体高功率量子鬼成像激光种子源，所述方案采用制备的二硒化锆可饱和吸收体对脉冲具有较好的自启动作用，在调整好锁模状态后关闭激光器，当下次打开激光器后即可实现锁模状态，不需再调试激光器的偏振状态，其制备方法简单、成本较低，且制备的可饱和吸收体具有良好的稳定性，能够长时间用于被动锁模；同时，所述激光种子源在1.5μm波段可获得高功率脉冲，实现了100mw的指标突破，可作为量子鬼成像的高功率激光种子源，进而提高其成像灵敏度。
2、本专利技术提供了一种基于二硒化锆可饱和吸收体高功率量子鬼成像激光种子源，包括泵浦光
3、进一步的，基于所述硒化锆可饱和吸收体的锁模机制，输出高功率的激光脉冲。
4、进一步的，所述锁模机制具体为：通过产生与强度相关的损耗来使脉冲变窄，对高能量的脉冲中心部分实行通过，对低能量的脉冲边缘部分进行抑制，进而实现锁模脉冲。
5、其中，锁模原理如下：通常激光器首先以或多或少的连续方式开始运行，但是激光功率有着明显的波动；在每个谐振腔的往返行程中，可饱和吸收体偏向于具有稍高的强度的光，因为高功率的光相较于低功率的光能够更容易达到吸收饱和，经过多次往返之后，一个单脉冲将会保留下来。
6、进一步的，所述泵浦光源的输出端和波分复用器的第一输入端相连，波分复用器的输出端与掺饵光纤的一端相连，掺饵光纤的另一端与偏振控制器的一端相连，偏振控制器的另一端与偏振无关隔离器的一端相连，偏振无关隔离器的另一端与二硒化锆可饱和吸收体的一端相连，二硒化锆可饱和吸收体的另一端与单模光纤的一端相连，单模光纤的另一端与光耦合器的输入端相连，光耦合器的10％输出端与波分复用器的第二输入端相连。
7、进一步的，所述泵浦光源用于提供泵浦光，通过波分复用器将泵浦光耦合进环形腔中，经过掺铒光纤增益后，依次经过偏振控制器、偏振无关隔离器、可饱和吸收体、单模光纤以及光耦合器，其中，光耦合器的耦合比为1:9。
8、进一步的，所述泵浦光源为半导体光纤激光器，其中心波长为980nm；所述波分复用器的工作波长是980或1550nm，其尾纤均为普通单模光纤。
9、进一步的，所述谐振腔的增益介质为一段50cm长的掺饵光纤；
10、所述偏振控制器采用三片线圈旋转式偏振控制器；
11、所述光耦合器90％信号光输出用于数据的测量。
12、进一步的，所述激光谐振腔的器件之间均通过单模光纤熔接。
13、进一步的，所述二硒化锆可饱和吸收体的制备，具体为：
14、将预设质量的二硒化锆粉末加入预设体积的预设浓度的酒精中，将混合溶液以预设转速的速度超声处理第一预设时间段，得到二硒化锆分散溶液；
15、将质量百分比为预设百分比值的聚乙烯醇溶液加入到二硒化锆分散溶液中，经超声处理第二预设时间段，获得二硒化锆-聚乙烯醇分散溶液；
16、将获得的二硒化锆-聚乙烯醇分散溶液在蓝宝石衬底上进行旋涂，将旋涂的基底放置在预设温度的烘干箱中第三预设时间段，获得半透明的二硒化锆-聚乙烯醇薄膜；
17、将预设大小的二硒化锆-聚乙烯醇薄膜放在一个光纤跳头的端面上，中间连接一个法兰盘，与另一光纤跳头端面组成三明治结构，获得二硒化锆可饱和吸收体。
18、进一步的，所述将预设质量的二硒化锆粉末加入预设体积的预设浓度的酒精中，具体为：将1g二硒化锆粉末加入10ml浓度为30％的酒精中；
19、所述将混合溶液以预设转速的速度超声处理预设时间段，具体为：以1500rpm的速度超声处理6h，获得二硒化锆分散溶液；
20、将质量百分比为预设百分比值的聚乙烯醇溶液加入到二硒化锆分散溶液中，具体为：将质量百分比为5％的聚乙烯醇溶液加入到二硒化锆分散溶液中；聚乙烯醇溶液与二硒化锆分散溶液的体积比为1:1，经超声处理3h，获得二硒化锆-聚乙烯醇分散溶液；
21、所述将获得的二硒化锆-聚乙烯醇分散溶液在蓝宝石衬底上进行旋涂，具体为：将100 1l的二硒化锆-聚乙烯醇分散溶液在蓝宝石衬底上进行旋涂；所述将旋涂的基底放置在预设温度的烘干箱中第三预设时间段，具体为：将旋涂的基底放置在30℃的烘干箱中12h；
22、将预设大小的二硒化锆-聚乙烯醇薄膜放在一个光纤跳头的端面上，具体的，所述预设大小为1mm2。
23、以上一个或多个技术方案存在以下有益效果：
24、(1)本专利技术提供了一种可饱和吸收体制备方法及高功率成像激光种子源，所述方案制备的二硒化锆可饱和吸收体对脉冲具有较好的自启动作用，在调整好锁模状态后关闭激光器，当下次打开激光器后即可实现锁模状态，不需再调试激光器的偏振状态，其制备方法简单、成本较低，且制备的可饱和吸收体具有良好的稳定性，能够长时间用于被动锁模。
25、(2)本专利技术所述激光种子源在1.5μm波段可获得高功率脉冲，实现了100mw的指标突破，可作为量子鬼成像的高功率激光种子源，进而提高其成像灵敏度。
26、本专利技术附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
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1.基于二硒化锆可饱和吸收体高功率量子鬼成像激光种子源，其特征在于，包括泵浦光源和激光谐振腔，所述激光谐振腔包括依次连接的波分复用器、掺铒光纤、偏振控制器、偏振无关隔离器、二硒化锆可饱和吸收体、单模光纤以及光耦合器；所述泵浦光源和波分复用器相连。
2.如权利要求1所述的基于二硒化锆可饱和吸收体高功率量子鬼成像激光种子源，其特征在于，基于所述硒化锆可饱和吸收体的锁模机制，输出高功率的激光脉冲。
3.如权利要求2所述的基于二硒化锆可饱和吸收体高功率量子鬼成像激光种子源，其特征在于，所述锁模机制具体为：通过产生与强度相关的损耗来使脉冲变窄，对高能量的脉冲中心部分实行通过，对低能量的脉冲边缘部分进行抑制，进而实现锁模脉冲。
4.如权利要求1所述的基于二硒化锆可饱和吸收体高功率量子鬼成像激光种子源，其特征在于，所述泵浦光源的输出端和波分复用器的第一输入端相连，波分复用器的输出端与掺饵光纤的一端相连，掺饵光纤的另一端与偏振控制器的一端相连，偏振控制器的另一端与偏振无关隔离器的一端相连，偏振无关隔离器的另一端与二硒化锆可饱和吸收体的一端相连，二硒化锆可饱和吸
5.如权利要求1所述的基于二硒化锆可饱和吸收体高功率量子鬼成像激光种子源，其特征在于，所述泵浦光源用于提供泵浦光，通过波分复用器将泵浦光耦合进环形腔中，经过掺铒光纤增益后，依次经过偏振控制器、偏振无关隔离器、可饱和吸收体、单模光纤以及光耦合器，其中，光耦合器的耦合比为1:9。
6.如权利要求1所述的基于二硒化锆可饱和吸收体高功率量子鬼成像激光种子源，其特征在于，所述泵浦光源为半导体光纤激光器，其中心波长为980nm；所述波分复用器的工作波长是980或1550nm，其尾纤均为普通单模光纤。
7.如权利要求1所述的基于二硒化锆可饱和吸收体高功率量子鬼成像激光种子源，其特征在于，所述谐振腔的增益介质为一段50cm长的掺饵光纤；
8.如权利要求1所述的基于二硒化锆可饱和吸收体高功率量子鬼成像激光种子源，其特征在于，所述激光谐振腔的器件之间均通过单模光纤熔接。
9.如权利要求1所述的基于二硒化锆可饱和吸收体高功率量子鬼成像激光种子源，其特征在于，所述二硒化锆可饱和吸收体的制备，具体为：
10.如权利要求9所述的基于二硒化锆可饱和吸收体高功率量子鬼成像激光种子源，其特征在于，所述将预设质量的二硒化锆粉末加入预设体积的预设浓度的酒精中，具体为：将1g二硒化锆粉末加入10mL浓度为30％的酒精中；
...【技术特征摘要】
1.基于二硒化锆可饱和吸收体高功率量子鬼成像激光种子源，其特征在于，包括泵浦光源和激光谐振腔，所述激光谐振腔包括依次连接的波分复用器、掺铒光纤、偏振控制器、偏振无关隔离器、二硒化锆可饱和吸收体、单模光纤以及光耦合器；所述泵浦光源和波分复用器相连。
2.如权利要求1所述的基于二硒化锆可饱和吸收体高功率量子鬼成像激光种子源，其特征在于，基于所述硒化锆可饱和吸收体的锁模机制，输出高功率的激光脉冲。
3.如权利要求2所述的基于二硒化锆可饱和吸收体高功率量子鬼成像激光种子源，其特征在于，所述锁模机制具体为：通过产生与强度相关的损耗来使脉冲变窄，对高能量的脉冲中心部分实行通过，对低能量的脉冲边缘部分进行抑制，进而实现锁模脉冲。
4.如权利要求1所述的基于二硒化锆可饱和吸收体高功率量子鬼成像激光种子源，其特征在于，所述泵浦光源的输出端和波分复用器的第一输入端相连，波分复用器的输出端与掺饵光纤的一端相连，掺饵光纤的另一端与偏振控制器的一端相连，偏振控制器的另一端与偏振无关隔离器的一端相连，偏振无关隔离器的另一端与二硒化锆可饱和吸收体的一端相连，二硒化锆可饱和吸收体的另一端与单模光纤的一端相连，单模光纤的另一端与光耦合器的输入端相连，光耦合器的10％输出端与波分复用器的第二输入端相连。
5.如权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵睿，路伟钊，邱建峰，
申请(专利权)人：山东第一医科大学山东省医学科学院，
类型：发明
国别省市：
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