[发明专利]脉栅相干层析装置

权利要求书

1.脉栅相干层析装置，包括有低相干脉冲光源(5)、分光合束器(C1)、脉栅发生器(7)、第一光电转换器(8)、数据采集处理系统(9)；其特征在于：低相干脉冲光源(5)的光输出到分光合束器(C1)的输入端，分光合束器(C1)的一束分光输出到被层析物质(6)，分光合束器(C1)的另一束分光输出到脉栅发生器(7)的输入端，分光合束器(C1)的合束光输出到第一光电转换器(8)，第一光电转换器(8)的输出端连接到数据采集处理系统(9)的一个输入端；所述脉栅是指不同脉冲的载波之间有相同初相位或有确定相位差的低相干性脉冲串或序列。

2.根据权利要求1所述的层析装置，其特征在于：所述低相干脉冲光源(5)是超短脉冲光源；所述超短脉冲光源的光脉冲宽小于100ps。

3.根据权利要求1所述的层析装置，其特征在于：所述低相干脉冲光源(5)是有宽光谱的脉冲光源，或是由宽光谱光源和光调制器构成的光源；所述宽光谱光源的光传输到所述光调制器的输入端，光调制器的输出光是所述低相干脉冲光源的输出光；所述宽光谱的谱宽大于200pm。

4.根据权利要求1所述的层析装置，其特征在于：所述分光合束器(C1)是部分反射部分透射的反射镜；所述分光合束器(C1)的反射面与所述低相干脉冲光源(5)的输出光线及所述脉栅发生器(7)的光轴均成45°角。

5.根据权利要求1所述的层析装置，其特征在于：所述低相干脉冲光源(5)的输出口连接有光隔离器(10)；所述第一光电转换器(8)是点式光电转换器，或是线阵式光电转换器，或是面阵式光电转换器。

6.根据权利要求1所述的层析装置，其特征在于：所述脉栅发生器(7)是由第一反射器(C2)、光放大器(OA)和第二反射器(R)组成，所述光放大器(OA)位于所述第一反射器(C2)和第二反射器(R)之间。

7.根据权利要求6所述的层析装置，其特征在于：所述第二反射器(R)的反射率大于0.01；所述第一反射器(C2)是部分反射部分透射的反射器，其反射率为0.4～0.6。

8.根据权利要求6所述的层析装置，其特征在于：所述脉栅发生器(7)与所述光放大器(OA)同光轴；所述脉栅发生器(7)的输入端是所述第一反射器(C2)所在的一端；所述第一反射器(C2)和第二反射器(R)的反射面均与所述脉栅发生器(7)的光轴垂直。

9.根据权利要求6所述的层析装置，其特征在于：所述低相干脉冲光源(5)的光脉冲宽小于光在所述第一反射器(C2)和第二反射器(R)之间往返一次所需的时间。

10.根据权利要求8所述的层析装置，其特征在于：所述脉栅发生器(7)的外部光端口上装有第二光电转换器(11)；所述第二光电转换器(11)是点式光电转换器；所述第二光电转换器(11)的输出端连接到所述数据采集处理系统(9)的另一输入端。

11.根据权利要求10所述的层析装置，其特征在于：所述第二光电转换器(11)和所述脉栅发生器(7)之间还装有光分束器(C3)；所述光分束器(C3)位于所述脉栅发生器(7)和分光合束器(C1)之间的光路上，或位于所述脉栅发生器(7)中第二反射器(R)的外端；所述光分束器(C3)分出的一束光传输到所述第二光电转换器(11)。

12.根据权利要求11所述的层析装置，其特征在于：所述第二反射器(R)的透射率为0.01～0.8；所述光分束器(C3)是部分反射部分透射的反射镜，其反射率为0.005～0.5；所述光分束器(C3)的反射面与所述脉栅发生器(7)的光轴成45°角。

13.根据权利要求11所述的层析装置，其特征在于：所述低相干脉冲光源(5)、分光合束器(C1)、脉栅发生器(7)、第一光电转换器(8)、第二光电转换器(11)和光分束器(C3)安装于横向扫描平台(12)上。

14.根据权利要求1或10所述的层析装置，其特征在于：所述数据采集处理系统(9)是指将来自所述第一光电转换器(8)的信号电脉冲串按脉冲顺序和扫描位置顺序，表征为层析图像或分布信息的系统。

15.根据权利要求10所述的层析装置，其特征在于：所述数据采集处理系统(9)是指用所述第二光电转换器(11)的电脉冲串作为采样时间控制信号，对所述第一光电转换器(8)和/或第二光电转换器(11)的电脉冲串进行采样，用采样的电脉冲串值或其相减和/或相除运算后的值，按采样顺序和扫描位置顺序表征为层析图像或分布信息的系统。