[發明專利]基于π相位調制的時頻二維相敏和頻光譜界面檢測方法

有效

• 申請號: 201710100315.7
• 申請日: 2017-02-23
• 公開（公告）號: CN106885775B
• 公開（公告）日: 2019-11-05
• 發明（設計）人: 李奇峰;馬翔云;王洋;王慧捷;杜建賓
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G01N21/27
• 分類號: G01N21/27;G01N21/35
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 李林娟

1.一種基于π相位調制的時頻二維相敏和頻光譜界面檢測方法，其特征在于，所述檢測方法包括以下步驟：

在可見光脈沖光路中添加延時波片與相位調制器，對可見光脈沖做延時處理與π相位調制；

可見光脈沖與紅外光脈沖在空間與時間上相匹配，同時同地照射在樣品界面上，并用CCD型光譜儀采集激發出來的二維和頻光譜圖；

對二維和頻光譜圖進行數據處理，利用反演算法得到樣品界面的分子響應函數的幅值、頻率和相位信息。

2.根據權利要求1所述的一種基于π相位調制的時頻二維相敏和頻光譜界面檢測方法，其特征在于，所述對二維和頻光譜圖進行數據處理，利用反演算法得到樣品界面的分子響應函數的幅值、頻率和相位信息的步驟具體為：

1)輸入已知量；

即有可見光脈沖函數Vis(t)、紅外光脈沖函數IR(t)和二維和頻光譜譜圖I，接著對二維光譜圖I在空間方向上求和，得到界面的一階極化率預測值P1′(t)；

2)利用時頻二維和頻光譜的正向算法，通過P1′(t)和Vis(t)得到模擬的二維和頻光譜圖I′(ω,τ)；即：

其中，ω是光譜I′(ω,τ)中的頻率，τ是光譜I′(ω,τ)中的時間延遲，i是虛數單位；Vis(t-τ)為有著時間延遲的可見光脈沖函數；dt為積分的單位；

3)令dI＝I′-I，對矩陣dI求和得到d；I′為模擬的二維和頻光譜；

設定閾值m，如果d小于m，則可以認為模擬的二維和頻光譜與真實光譜非常接近，即此時輸入的模擬一階極化率就是真實的一階極化率；

如果d大于m，則認為模擬的二維和頻光譜與真實光譜相差較遠，就根據dI對模擬的二維和頻光譜進行修正，得到一個新的一階極化率預測值，并重復步驟2)，其中修正方法如下：

P1′(t)＝P1′(t)*f(dI)

其中，dI是光譜差異矩陣，f是對差異處理函數；

直到模擬的二維和頻光譜與真實光譜非常接近，輸出此時的一階極化率，并由此求出界面的分子響應函數；最后通過對分子響應函數作高斯擬合等方法提取幅值、頻率和相位信息。