[发明专利]一种超快全光单发多幅成像装置

权利要求书

1.一种超快全光单发多幅成像装置，其特征在于，包括：

啁啾光脉冲产生装置，用于产生宽谱啁啾飞秒光脉冲；

分光装置，设置在所述啁啾光脉冲产生装置的出射光路上，用于将所述宽谱啁啾飞秒光脉冲分为探测光脉冲与参考光脉冲，所述探测光脉冲入射待测样本后形成待测探测光脉冲，所述参考光脉冲与所述待测探测光脉冲以预设角度合束形成合束光脉冲；

衍射光学元件，设置在所述分光装置的出射光路上，用于将所述合束光脉冲衍射分离为空间分布的光束阵列；

窄带干涉滤光片，以预设倾角设置在所述衍射光学元件的出射光路上，用于对所述光束阵列进行干涉滤波，得到时间-波长映射脉冲序列；所述时间-波长映射脉冲序列由多个不同中心波长的光脉冲构成；

成像元件，设置在所述窄带干涉滤光片的出射光路上，用于使所述时间-波长映射脉冲序列成像，得到多幅不同中心波长的干涉条纹图像；

所述分光装置包括：第一透镜、小孔光阑、第二透镜、第一分光镜、第二分光镜、第一延迟元件、第一反光镜、第二反光镜、第三反光镜、第三分光镜、第二延迟元件、第三延迟元件、第四反光镜、第四分光镜、第五分光镜、第三透镜和第四透镜；

所述第一透镜设置在所述啁啾光脉冲产生装置的出射光路上，所述宽谱啁啾飞秒光脉冲依次经过所述第一透镜、所述小孔光阑、所述第二透镜和所述第一分光镜，所述第一分光镜用于将所述宽谱啁啾飞秒光脉冲分为探测光脉冲与参考光脉冲；

所述第二分光镜设置在所述探测光脉冲的出射光路上，用于将所述探测光脉冲分为第一探测光脉冲和第二探测光脉冲；所述第一探测光脉冲经所述第一延迟元件入射至所述待测样本的非泵浦激发区域，形成第一待测探测光脉冲，所述第二探测光脉冲依次经过所述第一反光镜、所述第二反光镜和所述第三反光镜后入射至所述待测样本的泵浦激发区域，形成第二待测探测光脉冲；

所述第三分光镜设置在所述参考光脉冲的出射光路上，用于将所述探测光脉冲分为第一参考光脉冲和第二参考光脉冲；所述第一参考光脉冲经所述第二延迟元件入射至所述第四分光镜，所述第二参考光脉冲依次经过所述第三延迟元件和所述第四反光镜入射至所述第五分光镜；

所述第四分光镜设置在所述第一待测探测光脉冲与所述第一参考光脉冲的相交处，用于将所述第一待测探测光脉冲与所述第一参考光脉冲合束形成第一合束光脉冲；所述第一合束光脉冲经所述第三透镜后入射至所述衍射光学元件；

所述第五分光镜设置在所述第二待测探测光脉冲与所述第二参考光脉冲的相交处，用于将所述第二待测探测光脉冲与所述第二参考光脉冲合束形成第二合束光脉冲；所述第二合束光脉冲经所述第四透镜后入射至所述衍射光学元件。

2.根据权利要求1所述的一种超快全光单发多幅成像装置，其特征在于，还包括：

处理器，用于获取所有的干涉条纹图像，并对各所述干涉条纹图像分别进行处理，得到各所述干涉条纹图像对应的待测样本的瞬态图像信息。

3.根据权利要求2所述的一种超快全光单发多幅成像装置，其特征在于，

所述处理器包括：

光场重建模块，用于依据所有的干涉条纹图像重建各所述干涉条纹图像对应中心波长处的光场；

信息提取模块，用于通过将各所述干涉条纹图像对应中心波长处的光场进行对比，提取各所述干涉条纹图像对应的待测样本的瞬态图像信息。

4.根据权利要求3所述的一种超快全光单发多幅成像装置，其特征在于，所述光场重建模块包括：

第一变换单元，用于对各所述干涉条纹图像分别进行二维傅里叶变换，得到多个第一变换图像；

载波项提取单元，用于提取各所述第一变换图像的高频载波项；

第二变换单元，用于对各所述第一变换图像的高频载波项分别进行二维傅里叶逆变换，得到多个第二变换图像；

光场重建单元，用于依据各所述第二变换图像重建各所述干涉条纹图像对应中心波长处的光场。