作者单位
摘要
1 暨南大学光子技术研究院广东省光纤传感与通信技术重点实验室,广东 广州 511443
2 暨南大学附属第一医院消化内科,广东 广州 510632
3 广东省人民医院广东省心血管病研究所,广东 广州510080
4 广州信筑医疗技术有限公司,广东 广州 510535
微循环功能是反映危重病人器官生理状态的关键指标,为确定后续治疗手段提供了重要依据。传统上采用显微镜等手段观察体表微循环状态,但仅能获得组织毛细血管的空间形态,获取的功能性信息有限,难以满足临床需求。针对肠道内微循环监测需求构建了小型化光纤光声内窥镜,将成像探头伸入活体小动物直肠内以旋转扫描的方式进行内窥成像。在扫描过程中通过逐点探测由激光脉冲在生物体内激发出的超声波,能够获得消化道内壁血管空间分布;基于动静脉血在光学吸收谱上的差异,采用双波长激发获得了血氧饱和度的空间分布。基于数小时的连续监测,发现小动物患脓毒症后直肠内壁血管结构与血氧饱和度均发生明显变化。实验结果表明,该技术能够以无创方式表征典型微循环疾病模型的功能性变化,为微循环的无创监测提供了一种新的技术途径。
生物医学 光声成像 光声内窥镜 超声传感器 光纤传感器 微循环障碍 
中国激光
2023, 50(9): 0907103
作者单位
摘要
暨南大学光子技术研究院广东省光纤传感与通信技术重点实验室,广东 广州 510632
光声功能成像利用动静脉血在光学吸收谱上的差异,通过多波长光声激发与探测来获得生物组织内血氧饱和度的空间分布,为医学研究与疾病诊断提供了重要的功能信息。 受限于压电传感器的超声探测灵敏度,小型化光声成像技术的血氧饱和度测量误差大,功能成像能力难以满足医学需求。针对这一问题,提出利用分布反馈布拉格光纤激光器作为敏感元件对微弱光声信号进行探测,利用两正交激光模式之间的拍频来读取超声引起的扰动。通过光学放大有效克服激光器的频率噪声,从而获得活体脑组织和直肠内壁血管的高空间分辨率的功能成像结果。
医用光学 光声成像 血氧饱和度 光纤传感器 信噪比 
光学学报
2022, 42(20): 2017001
作者单位
摘要
暨南大学光子技术研究院广东省光纤传感与通信技术重点实验室,广东 广州 510632
光纤光声成像技术利用光纤传感器来探测由激光脉冲在生物体内激发出的超声波,从而实现对目标组织成分的高对比度成像。光纤超声传感系统的噪声特性是成像信噪比的决定性因素之一,本研究团队详细分析了超声敏感元件——正交双频光纤激光器与光放大器、光电探测器及数据采集模块等各环节对噪声的贡献,同时分析了系统噪声、拍频信号功率和频率噪声与光功率(或者光电流)之间的关系。研究结果表明,通过光放大器提升注入光探测器的光功率能够显著提升光纤传感系统的信噪比,当注入光探测器的光功率达到10 mW以上时,拍频信号频率抖动的均方值可由74 kHz降低到44 kHz,在50 MHz带宽内提供的噪声等效声压由32.9 Pa降低到19.5 Pa,信噪比提升4.5 dB。进一步,本研究团队基于光纤超声传感器构造了光纤光声显微镜,并采用该显微镜对小鼠耳部血管进行活体成像,结果发现提升信号光功率能够显著增强图像的信噪比。
医用光学 光声显微成像 光纤超声传感器 噪声特性 
中国激光
2022, 49(15): 1507204
Author Affiliations
Abstract
Guangdong Provincial Key Laboratory of Optical Fiber Sensing and Communications, Institute of Photonics Technology, Jinan University, Guangzhou 510632, China
All-optical ultrasound probes that contain a photoacoustically-based ultrasound generator paired with a photonic acoustic sensor provide a promising imaging modality for diagnostic and MRI-compatible applications. Here, we demonstrate the fabrication of a fiber-based all-optical ultrasound probe and its applications in pulse-echo ultrasound imaging. The ultrasound generator is fabricated on a 125 μm multimode optical fiber by forming a light-absorbing multiwalled carbon nanotube (MWCNT)-polydimethylsiloxane (PDMS) composite coating on its distal end. A peak-to-peak acoustic pressure of 0.95 MPa was achieved with laser irradiation at 2.46 μJ by chemically functionalizing the fiber surface to enable a strong adsorption. Ultrasound reception was performed by a fiber-laser ultrasound sensor that translates ultrasound pressure into differential lasing-frequency changes. By linearly scanning the probe, ex vivo two- and three-dimensional imaging of a segment of swine trachea was demonstrated by detecting the echo ultrasound signals and reconstructing the acoustic scatterers. The probe presents axial and lateral resolutions at 150 and 62 μm, respectively. The small-sized, side-looking all-fiber ultrasound probe presents a promising approach for assembling an interventional endoscopy.
060.2370 Fiber optics sensors 110.5125 Photoacoustics 110.7170 Ultrasound 
Chinese Optics Letters
2019, 17(7): 070604
Author Affiliations
Abstract
Institute of Photonics Technology, Jinan University, Guangzhou 510632, China
Birefringence is critical in dual-polarization fiber-laser-based fiber-optic sensing systems, as it directly determines the beat frequency between the two polarizations. A study of pump induced birefringence in dual-polarization fiber lasers is presented here, which shows that the pump induced birefringence is a result of the interplay among pump induced refractive index change, laser dynamics, and anisotropy inside fiber lasers. For erbium-doped fiber lasers, pumping at 1480 nm is better than pumping at 980 nm in lower pump induced birefringence. Moreover, injection at 532 nm for an adequately long enough time can permanently reduce anisotropy and, hence, reduce pump induced birefringence.
060.2370 Fiber optics sensors 
Chinese Optics Letters
2017, 15(6): 060602
作者单位
摘要
暨南大学 光子技术研究院, 广州 510632
提出一种包层开槽型分布布拉格反射光纤激光器, 用于光纤激光折射率探测.该激光器以单纵模双偏振分布布拉格反射光纤激光器为核心传感单元, 以结构双折射产生的拍频信号为传感信号对折射率进行探测.实验中应用频率编码, 灵敏度高且易于解调.利用二氧化碳激光器的热效应对分布布拉格反射光纤激光器的谐振腔加工开槽, 通过控制其扫描范围和功率来制备不同宽度和深度的开槽结构, 并研究了不同结构参量对灵敏度特性的影响.实验测得最优灵敏度达-240 MHz/RI-unit .此外, 还对该结构的温度传感特性做了测试, 相较于未刻槽结构, 温度灵敏度提高了21%, 达1.73 MHz/℃.该装置结构紧凑、稳定性高、制备简单且成本低廉, 可用于进一步研究分布布拉格反射光纤激光器的传感和复用特性.
光纤光学 光纤传感 二氧化碳激光器包层开槽 分布布拉格反射光纤激光器 拍频 折射率探测 全光纤传感 Fiber optics Fiber optics sensors CO2 laser cladding-carved Distributed bragg reflection fiber laser Beat frequency Refractive detection All-fiber sensor 
光子学报
2017, 46(7): 0706006
Author Affiliations
Abstract
Guangdong Provincial Key Laboratory of Optical Fiber Sensing and Communications, Institute of Photonics Technology, Jinan University, Guangzhou 510632, China
We report on temperature compensation for beat-frequency-encoded dual-polarization fiber laser sensors based on a cleave-rotate-splice method. By cleaving the laser cavity into two segments with comparable lengths, aligning them with a rotated angle of 90°, and then fusion splicing the two halves, the temperature sensitivity in terms of beat-frequency variation can be greatly reduced from 1.99 to 0.30 MHz/°C (or by 84.9%). In contrast, the sensitivity to point loaded mass hardly changes. We also find that the beat-frequency fluctuation decreases from ±30 to ±25 kHz as a result of the temperature compensation.
060.2370 Fiber optics sensors 060.3735 Fiber Bragg gratings 280.3420 Laser sensors 
Chinese Optics Letters
2016, 14(5): 050606
Author Affiliations
Abstract
Institute of Photonics Technology, Jinan University, Guangzhou 510632, China
A dual-frequency laser Doppler velocimeter implemented by a dual-polarization fiber grating laser is proposed, with the two laser frequencies produced by the two orthogonally polarized laser outputs of the fiber grating laser. The reflected laser outputs from a moving target experience the Doppler frequency shift, which is shown to be linearly related to the velocity and the beat note frequency difference between the laser outputs and the reflected light. With a digital frequency demodulation scheme, a high sensitivity of 0.64 MHz/(m/s) and a velocity resolution of less than 0.5% of the velocity for velocity measurement are demonstrated, which shows that the proposed laser Doppler velocimeter is capable of measurement of wide range of velocity.
060.2370 Fiber optics sensors 280.3420 Laser sensors 
Chinese Optics Letters
2016, 14(5): 050602
作者单位
摘要
暨南大学光子技术研究院, 广东 广州 510632
矢量传感器可以共点、同步测量振速、加速度等矢量信息,且具有一定的 噪声抑制能力,具有重要的应用价值。 铒镱共掺双偏振光纤激光器可用于实现易解调、结构小巧、易于复用、高灵敏度的光纤传感器,且不需复 杂的解调方案。针对此类传感器,提出一种加速度传感器结构,通过限制质量块的横向位移,实现了一种 双频干涉型光纤激光加速度矢量传感器。除具有双偏振光纤激光器的一系列优点外,该传感器还具有良 好的“8”字形指向性,并在1 kHz以下具有平坦的频率响应特性,对后续双频干涉型光纤矢量传感器的研制具有重要的指导意义。
激光技术 双偏振光纤激光器 矢量传感器 指向性 laser techniques dual-polarization fiber laser vector sensor directional characteristics 
量子电子学报
2016, 33(3): 372
作者单位
摘要
1 暨南大学光子技术研究院, 广东 广州 510632
2 北京交通大学计算机与信息技术学院信息科学研究所, 北京 100044
以光纤光栅作为反射镜,将双偏振光纤激光器的一小部分输出光经光纤延迟线延迟后再反馈回激光腔,降低了拍频信号的相位噪声。结果表明:反馈时间越长,噪声降低的幅度越大。以50 m长的单模光纤作为延迟线,降低了双偏振光纤光栅激光器拍频信号20 dB以上的相位噪声,在10 kHz偏移处相位噪声达到-92 dBc/Hz的水平;光反馈的偏振态对外部光反馈系统的噪声抑制能力有影响,并对双偏振光纤激光器的拍频频率有微弱的调谐能力。
激光器 双偏振光纤激光器 相位噪声 降噪 
中国激光
2016, 43(6): 0601008

关于本站 Cookie 的使用提示

中国光学期刊网使用基于 cookie 的技术来更好地为您提供各项服务,点击此处了解我们的隐私策略。 如您需继续使用本网站,请您授权我们使用本地 cookie 来保存部分信息。
全站搜索
您最值得信赖的光电行业旗舰网络服务平台!