利用傅里叶域锁模频率梳与环形干涉测距实现相干长度扩展及深度测距
光学
2019-01-16 v1
摘要
傅里叶域锁模(FDML)一直是高速光学频域成像(OFDI)中一种流行的激光设计方案，但实现长相干长度(进而实现成像范围)一直具有挑战性。频率梳(FC) FDML激光器的窄瞬时线宽可为高速及远距离OFDI提供有吸引力的平台。遗憾的是，自由光谱范围主测量深度之外的信号所产生的混叠伪影迄今为止阻碍了FC FDML用于成像。为使FC FDML激光器的增强相干长度得以利用，需要管理此类伪影的方法。近来，相干环形测距已被证明可利用频率梳在大幅降低的射频带宽下成像。在此，我们重新审视环形测距，将其作为使FDML频率梳激光器的长相干长度及其用于组织成像得以实现的工具。利用声光频移器(AOFS)，我们描述了一种稳定且与波长无关的主动方法来抑制信号混叠。我们表明，与传统FDML激光器设计相比，FC FDML激光器在不需精确色散工程的情况下将相干长度提高了一个数量级。我们通过数值模拟讨论了频率步进激光谐振腔的设计参数，以及OFDI中频率梳与AOFS的混叠。环形测距的使用还使采集带宽较传统OFDI方法降低了15倍。FC FDML/AOFS设计为远距离高速成像以及探索环形测距中的信号与图像处理方法提供了便捷平台。
引用
@article{arxiv.1810.07769,
title = {Extended coherence length and depth ranging using a Fourier domain mode-locked frequency comb and circular interferometric ranging},
author = {Norman Lippok and Meena Siddiqui and Benjamin J. Vakoc and Brett E. Bouma},
journal= {arXiv preprint arXiv:1810.07769},
year = {2019}
}
备注
8 pages, 9 figures