[發(fā)明專利]用于超分辨率成像的太赫茲結(jié)構(gòu)光調(diào)制裝置

在審

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• 申請日: 2018-07-02
• 公開（公告）號: CN110673352A
• 公開（公告）日: 2020-01-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐德剛;閆超;王與燁;唐隆煌;賀奕焮;李長昭;孫忠誠;鐘凱;姚建銓
• 申請（專利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類號: G02B27/58
• 分類號: G02B27/58;H01S3/109
• 代理公司: 11021 中科專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 李坤

1.一種用于超分辨率成像的太赫茲結(jié)構(gòu)光調(diào)制裝置，包括：

激光源(100)，用于產(chǎn)生激光；

光調(diào)制單元(200)，用于將激光源(100)輸入的激光轉(zhuǎn)化為結(jié)構(gòu)化調(diào)制光和基頻光的組合光；

光學(xué)非線性增益單元(300)，用于將光調(diào)制單元(200)所輸入的組合光中的基頻光轉(zhuǎn)換為太赫茲波，同時此非線性頻率變換過程受到組合光中的結(jié)構(gòu)化調(diào)制光的調(diào)制；以及

太赫茲探測器(400)，對光學(xué)非線性增益單元(300)所輸出的太赫茲波進行測量。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太赫茲結(jié)構(gòu)光調(diào)制裝置，所述激光源(100)包括調(diào)制激光器(110)和泵浦激光器(120)，所述光調(diào)制單元(200)包括：

光調(diào)制組件(260)，將調(diào)制激光器(110)所輸入的激光進行空間結(jié)構(gòu)調(diào)制生成結(jié)構(gòu)化調(diào)制光并輸出；以及

合束鏡(280)，用于將光調(diào)制組件(260)所輸出的結(jié)構(gòu)化調(diào)制光和泵浦激光器(120)所發(fā)出的基頻光合束并輸出。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太赫茲結(jié)構(gòu)光調(diào)制裝置，所述激光源(100)為單個激光器，所述光調(diào)制單元(200)還包括：

分束鏡(210)，將激光源(100)輸入的激光分為兩束基頻光；

倍頻晶體(220)，將輸入的基頻光轉(zhuǎn)換為倍頻光；

第一反射鏡(230)，將分束鏡(210)所分出的其中一束基頻光反射到倍頻晶體(220)；

濾波單元(240)，用于過濾和收集所述倍頻晶體(220)輸出的、沒有被轉(zhuǎn)換為倍頻的基頻光；

第二反射鏡(250)，用于反射所述倍頻晶體(220)所輸出的經(jīng)濾波單元(240)后的倍頻光至所述光調(diào)制組件(260)；以及

第三反射鏡(270)，用于反射分束鏡(210)所分出的另一束基頻光至合束鏡(280)。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的太赫茲結(jié)構(gòu)光調(diào)制裝置，所述光調(diào)制組件(260)，包括數(shù)字微鏡片組(261)、數(shù)據(jù)采集卡以及計算機，所述數(shù)字微鏡片組(261)經(jīng)由計算機控制，對輸入的光進行空間結(jié)構(gòu)調(diào)制。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太赫茲結(jié)構(gòu)光調(diào)制裝置，所述光學(xué)非線性增益單元(300)，包括：

非線性晶體(310)，受激產(chǎn)生太赫茲波和斯托克斯光；

前腔鏡(320)和后腔鏡(330)，使所述非線性晶體(310)受激發(fā)產(chǎn)生的斯托克斯光在所述前腔鏡(320)和后腔鏡(330)組成的諧振腔內(nèi)發(fā)生振蕩；以及

第二光束收集器(340)，用于收集未耗盡的基頻泵浦光。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的太赫茲結(jié)構(gòu)光調(diào)制裝置，所述濾波單元(240)，包括：

濾波鏡(241)，用于過濾沒有被倍頻晶體(220)所倍頻的基頻光；以及

第一光束收集器(242)，用于收集所述濾波鏡(241)所過濾后的基頻光。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的太赫茲結(jié)構(gòu)光調(diào)制裝置，所述非線性晶體(310)的制備材料包括：摻氧化鎂鈮酸鋰，摻雜濃度為5mol％。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的太赫茲結(jié)構(gòu)光調(diào)制裝置，所述非線性晶體(310)為等腰梯形切割，所述等腰梯形的底角為60°～70°。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太赫茲結(jié)構(gòu)光調(diào)制裝置，光學(xué)非線性增益單元(300)中的前腔鏡(320)和后腔鏡(330)組成的諧振腔為駐波諧振腔，所述前腔鏡(320)和后腔鏡(330)分別與所述非線性晶體(310)的兩側(cè)邊平行。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太赫茲結(jié)構(gòu)光調(diào)制裝置，所述太赫茲探測器(400)包括高萊探測器、熱釋電探測器、液氦冷卻低溫超導(dǎo)輻射熱計、肖特基二極管、光電導(dǎo)開關(guān)或電光晶體。