| 초록 |
본 발명은 간섭성 반스톡스 라만산란(Coherent Anti-stokes Raman Scattering, CARS) 내시경 시스템 구현을 위한 새로운 광결정 광섬유(Photonic crystal fibers) 구조의 설계를 내용으로 한다. 본 발명의 광섬유는 대면적을 갖는 이중 클래딩 편광유지 광결정 광섬유로, 구체적으로넓은 면적(코어모드의 직경 15 ㎛이상)을 가진 광결정 광섬유 코어 모드, 넓은 면적의 코어를 가지면서도 동작 영역(600~1100 nm)에서 공간적 단일 코어 모드로 동작하는 기능, 단일 모드 광결정 광섬유를 진행하는 빛의 편광 상태를 유지시키는 편광유지 도파로 구조, 마지막으로 높은 개구수(Numerical Aperture gt;0.5)의 이중 클래딩 광섬유 구조를 동시에 포함하고 있다. 본 발명에 의한 새로운 광결정 광섬유는 일반적인 단일모드 광섬유와 비교하여 수배~열배 이상 크기의 코어모드를 가지고 있음에도 동작영역에서 공간적 단일 모드를 유지하고 있다. 이러한 성질은 CARS 이미징에 사용되는 고출력 펌프, 스톡스 레이저 펄스의 비선형적 왜곡을 최대한 억제함으로써 도파로 진행으로 인한 CARS신호 생성 효율 저하를 막을 수 있다. 또한 도파로를 진행하는 펌프 스톡스 광의 편광상태 유지가 가능한 광섬유 설계를 통하여 바이오시료 상에서 펌프 및 스톡스 빔의 효율적인 비선형 결합을 구현할 수 있다. 동시에 높은 개구수를 가진 이중 클래딩 구조를 도입함으로써 생성된 약한 CARS 신호를 높은 효율로 수집할 수 있다. 고 제안하는 광결정 광섬유를 이용하여 일반 단일모드 광섬유를 이용한 경우와 비교 할 때 매우 향상된 감도를 가지는 고성능 CAR 내시경 시스템을 구현할 수 있다. |
