[发明专利]基于声光可调谐滤波器的光学相干显微光谱成像探测装置

权利要求书

1.一种基于声光可调谐滤波器的光学相干显微光谱成像探测装置，其特征在于：

包括光源、光隔离器、光纤、2×2光纤耦合器、第一准直透镜组、第二准直透镜组、第一聚焦透镜、第二聚焦透镜、第一偏振控制、第二偏振控制、第三偏振控制、AOTF滤波单元、反射镜、探测器以及计算机；

光源产生的辐射光依次经过光隔离器和2×2的光纤耦合器后被分为两束光；

其中一束光被第一偏振控制调制后再经第一准直透镜组准直后被可沿X向移动的反射镜反射后形成参考光，所述参考光沿原路返回至2×2光纤耦合器；

另一束光被第一聚焦透镜聚焦在可沿Y、Z方向振动的样品后产生样品反射光，样品反射光与参考光在2×2光纤耦合器内发生干涉后产生干涉光，干涉光被第二准直透镜组准直后再由第二偏振控制调制进入AOTF滤波单元中；干涉光在AOTF滤波单元中与AOTF滤波单元产生的超声波发生声光互作用从而产生偏振光，满足动量匹配条件的偏振光被衍射，被衍射的偏振光经第二聚焦透镜聚焦后被探测器采集，未被衍射的偏振光被第三偏振控制滤掉，最后探测器把光谱信息传输给计算机；

光谱信息经计算机处理后得到样品不同深度的结构信息，再配合计算机获取的可沿Y、Z方向振动的样品图像信息，即可得到样品的三维层析图像。

2.根据权利要求1所述的基于声光可调谐滤波器的光学相干显微光谱成像探测装置，其特征在于：所述AOTF滤波单元包括两个串联放置的AOTF，每个AOTF都配备一个射频驱动装置，两个射频驱动装置可以分别独立控制两个AOTF的衍射光波长和强度。

3.根据权利要求2所述的基于声光可调谐滤波器的光学相干显微光谱成像探测装置，其特征在于：每个AOTF的波长切换响应时间小于10微秒。

4.根据权利要求3所述的基于声光可调谐滤波器的光学相干显微光谱成像探测装置，其特征在于：所述反射镜安装在可沿x方向振动的压电陶瓷上。

5.根据权利要求4所述的基于声光可调谐滤波器的光学相干显微光谱成像探测装置，其特征在于：

所述可沿x方向振动的压电陶瓷的位移量为几百个微米量级，精度为纳米量级。

6.根据权利要求5所述的基于声光可调谐滤波器的光学相干显微光谱成像探测装置，其特征在于：所述Y、Z方向振动的样品安装在可沿Y、Z方向振动的二维高频振动的压电陶瓷上。

7.根据权利要求6所述的基于声光可调谐滤波器的光学相干显微光谱成像探测装置，其特征在于：所述二维高频振动的压电陶瓷搭载几克重量样品的谐振频率为KHz量级。

8.根据权利要求7所述的基于声光可调谐滤波器的光学相干显微光谱成像探测装置，其特征在于：所述光源为宽带光源或超辐射发光二极管或激光。

9.根据权利要求8所述的基于声光可调谐滤波器的光学相干显微光谱成像探测装置，其特征在于：所述探测器为光谱仪或光电倍增管或CCD或CMOS相机。

10.根据权利要求9所述的基于声光可调谐滤波器的光学相干显微光谱成像探测装置，其特征在于：所述二维高频振动的压电陶瓷直接与待测样品胶性连接，所述沿x方向振动的压电陶瓷与反射镜也采用胶性连接。