We proposed fiber based coherent anti-Stokes raman spectroscopy (CARS) for the measurement of molecular vibrational state in the fingerprint region. The optical fiber consists of a fiber Bragg grating component to serve as a narrowband notch filter and a combined large-mode-area fiber to transmit such shaped ultrashort pulses without spectral distortion in a long distance. Experimentally, our implementation show a capability to measure CARS spectra of various samples with molecular vibrations in the fingerprint region. Furthermore, CARS imaging of poly(methyl methacrylate) bead samples is carried out successfully under epi-CARS geometry in which backward-scattered CARS signals are collected into a multimode optical fiber. Finally we demonstrate supercontinuum generation and notch filtering of pulsed laser based on erbium-doped ultrashort fiber laser. This study explores the possibilities of an all fiber based CARS spectroscopy system.
본 연구에서는 광섬유 브래그 격자를 이용한 간섭성 반 스톡스 라만 분광 기술을 제안하고 제안한 시스템을 이용하여 라만 신호 획득을 최종 목표로 한다. 연구에서 제안한 핵심 기술은 광섬유 브래그 격자를 이용하여 초단 펄스레이저의 스펙트럼 영역에서 노치 밴드를 만드는 것이다. 이를 위해 라만 신호 획득에 필요한 초단 펄스레이저의 조건과 광섬유 브래그 격자의 조건에 대해서 알아본다. 구성된 시스템을 이용하여 분자의 지문 스펙트럼 영역에서의 라만 신호 획득 실험을 수행하고 더해서 마이크로미터 파티클 시료에 대한 후방 산란 간섭성 반 스톡스 라만 신호를 획득한다. 마지막으로 전 광섬유 기반 간섭성 반 스톡스 라만 분광기 시스템 구성을 위해 탄소나노튜브 포화흡수체 기반 어븀 레이저를 이용하여 광대역파 발생과 노치 밴드 연구를 수행한다. 연구를 통해 전 광섬유 기반 간섭성 반 스톡스 라만 분광기 시스템의 가능성에 대해 알아본다.
