[發明專利]多通道數字全息成像系統及方法

有效

• 申請號: 201110297183.4
• 申請日: 2011-09-30
• 公開（公告）號: CN102436168A
• 公開（公告）日: 2012-05-02
• 發明（設計）人: 陸小微;李景鎮;陳紅藝;徐世祥
• 申請（專利權）人: 深圳大學
• 主分類號: G03H1/02
• 分類號: G03H1/02;G03H1/12
• 代理公司: 深圳市盈方知識產權事務所(普通合伙) 44303
• 代理人: 朱曉江;周正雄

1.一種多通道數字全息成像系統，用于記錄超快過程，所述系統包括飛秒激光器、干涉儀架構和數字相機，其特征在于，還包括色散延時器及置于所述數字相機的感光元件前的多通道窄帶濾光片；其中，所述飛秒激光器輸出的激光光束經所述色散延時器色散后使得激光光束中的不同波長成分的光延時不同，所述色散延時器輸出的光束在所述干涉儀架構中經分束后形成物光和參考光，其中物光通過超快過程后不同波長的物光攜帶了所述超快過程不同時刻的信息；所述物光和參考光經所述多通道窄帶濾光片后不同波長成分的物光和參考光分別通過各自相應的通道，并以小角度干涉形成多幅全息圖，所述多幅全息圖由所述數字相機記錄，實現分幅成像。

2.根據權利要求1所述的多通道數字全息成像系統，其特征在于，所述多通道窄帶濾光片包括N個通道，每個通道對應一個波長，其中每個通道包括多個子通道，所述子通道的尺寸與所述感光元件中的像元的尺寸相匹配，且每一個子通道的位置均與所述感光元件中的一個像元的位置相對應。

3.根據權利要求2所述的多通道數字全息成像系統，其特征在于，所述子通道以組為單位相鄰排列，每組中包含N個子通道，其中每個子通道對應一個波長，使得每個所述通道中的全部子通道相對于所述感光元件的像元陣列均勻分布。

4.根據權利要求3所述的多通道數字全息成像系統，其特征在于，所述通道的個數N根據需要設定。

5.根據權利要求1至4中任一項所述的多通道數字全息成像系統，其特征在于，所述色散延時器包括具有色散效應的晶體或者非晶體。

6.根據權利要求5所述的多通道數字全息成像系統，其特征在于，所述晶體或者非晶體為棒狀，其長度由所述晶體或者非晶體材料的色散參數和所述全息圖的分幅時間而確定。

7.根據權利要求5所述的多通道數字全息成像系統，其特征在于，所述飛秒激光器和所述色散延時器之間還設置有分束器，所述分束器將所述飛秒激光器輸出的激光脈沖分束為進入所述色散延時器的成像光和用于在樣品處激發超快過程的激發光。

8.根據權利要求5所述的多通道數字全息成像系統，其特征在于，所述干涉儀架構為馬赫-曾德干涉儀架構。

9.一種多通道數字全息成像方法，用于記錄超快過程，其特征在于，所述方法包括：

飛秒激光器發射激光光束；

色散延時器使所述激光光束中的不同波長的成分產生不同的延時；

所述色散延時器輸出的光束在干涉儀架構中兩臂分別為物光和參考光，其中所述物光通過超快過程后，不同波長的物光攜帶了所述超快過程不同時刻的信息；

所述物光和參考光經多通道窄帶濾光片后以小角度干涉形成多幅全息圖，所述多幅全息圖由所述數字相機記錄，實現分幅成像。

10.根據權利要求9所述的多通道數字全息成像方法，其特征在于，還包括：

將激光器發射激光脈沖分束為進入所述色散延時器的成像光和用于在樣品處激發超快過程的激發光。