[發明專利]一種原子時間過程單次全光高分辨成像的方法及裝置

有效

• 申請號: 202011169704.3
• 申請日: 2020-10-28
• 公開（公告）號: CN112326046B
• 公開（公告）日: 2022-06-21
• 發明（設計）人: 李景鎮;蔡懿;陸小微;張秀文;劉進元;吳慶陽;惠彬;牛麗紅;曾選科;陳紅藝
• 申請（專利權）人: 深圳大學
• 主分類號: G01J11/00
• 分類號: G01J11/00
• 代理公司: 深圳卓正專利代理事務所(普通合伙) 44388
• 代理人: 萬正平

1.一種原子時間過程單次全光高分辨成像的方法，其特征在于，包括：將飛秒激光器發出的飛秒激光經過前端的倍頻器處理，再用二向色鏡將不同波長激光分離，得到基頻光和第一倍頻光；所述第一倍頻光作為分幅成像系統的取樣光，所述基頻光用第一分束器進行分光，其中一路經過第二倍頻器轉化成第二倍頻光，作為超快事件激發光；另一路經過色散器，變成線性啁啾光脈沖；所述線性啁啾光脈沖經過脈沖復制器產生雙脈沖，作為超快事件的參考光和探測光；經過超快事件區域后，所述探測光攜帶超快事件的空間和時間信息；將所述探測光用第二分束器分成兩束，反射光進入掃描成像系統，得到擴展頻域全息掃描成像；所述第二分束器分束的透射光作為分幅成像系統的信號光，得到與掃描成像同一時間基準、同一空間基準的分幅成像。

2.根據權利要求1所述的原子時間過程單次全光高分辨成像的方法，其特征在于，所述第二倍頻光激發產生超快事件，為：所述基頻光經過二向色鏡透射后入射第一分束器，經所述第一分束器的透射光傳輸至色散器產生啁啾脈沖，傳輸至脈沖復制器處理，經過脈沖復制器兩臂的脈沖獲得不同的延時，得到延時不同的啁啾脈沖參考光和探測光；得到探測光啁啾脈沖對傳輸至超快事件位置；經所述第一分束器的反射光經過第二倍頻器處理得到的激發光，傳輸至所述超快事件位置激發產生超快事件。

3.根據權利要求2所述的原子時間過程單次全光高分辨成像的方法，其特征在于，還包括：所述探測光啁啾脈沖對的參考光和探測光；經所述第一分束器的反射光傳輸至超快事件色散器處理后經過第二倍頻器處理及延時后得到激發光；所述參考光和探測光經過所述超快事件，產生攜帶超快事件信息的超快事件探測光傳輸至所述第二分束器處理；經過所述第二分束器處理的反射光傳輸至所述掃描成像系統；經過所述第二分束器處理的透射光傳輸至所述分幅成像系統。

4.根據權利要求1所述的原子時間過程單次全光高分辨成像的方法，其特征在于，還包括：所述基頻光經過前端的倍頻器后，倍頻光成分被二向色鏡反射至分幅成像系統，作為取樣光；經過所述前端的倍頻器處理的光線依次經過大于或等于兩個的泵浦脈沖取樣單元，所述泵浦脈沖取樣單元包括：光參量放大器和延時器，得到大于或等于兩幅的非共線光參量放大閑頻光，所述非共線光參量放大閑頻光為取樣光和相對時間延遲的信號光在光參量放大器中差頻得到；所述非共線光參量放大閑頻光傳輸至各自對應的電荷耦合器件進行分幅成像。

5.一種原子時間過程單次全光高分辨成像的裝置，其特征在于，包括：飛秒激光器、第一倍頻器、超快事件激發光發生器、掃描成像器、泵浦脈沖采樣器及分幅成像器；超快事件激發光發生器，包括：二向色鏡、第一分束器、色散器、脈沖復制器及第二倍頻器，其中，

所述飛秒激光器，發出的飛秒激光經過第一倍頻器傳輸至所述二向色鏡；

所述二向色鏡，處理所述飛秒激光得到基頻光和第一倍頻光，所述第一倍頻光作為分幅成像器的取樣光；

所述基頻光用所述第一分束器進行分光，其中透射光為基頻光，反射光束經過所述第二倍頻器轉化成第二倍頻光；

所述超快事件激發光發生器，將所述第二倍頻光通過超快事件位置激發產生超快事件；將所述基頻光經過色散器和脈沖復制器，產生啁啾探測脈沖對作為探測光；所述探測光通過所述超快事件，并采用第二分束器分成兩路超快事件探測光；

所述掃描成像器，接收所述超快事件探測光的其中一路并處理得到擴展頻域全息掃描成像；所述分幅成像器，接收探測光的另一路，所述另一路探測光經過倍頻取樣光取樣之后，得到與所述擴展頻域全息掃描成像同一時間基準、同一空間基準的非共線光參量放大閑頻光分幅成像。