[发明专利]超快光场的三域信息获取方法和系统

权利要求书

1.一种超快光场的三域信息获取方法，其特征在于，所述方法包括：

获取第一待测信号中各个空间点位置的时域信息；包括：将所述第一待测信号进行时域放大，得到时域放大信号；在所述时域放大信号的各个空间点位置进行光谱分光；将光谱分光后的多路信号转换为电信号，得到各个空间点位置的时域信息；所述将所述第一待测信号进行时域放大，得到时域放大信号包括：对所述第一待测信号进行第一色散处理，对第一色散处理后的光场信号施加时域上的第一周期性二次相位调制，对调制后的光场信号进行第二色散处理，得到所述时域放大信号；其中，第一色散处理采用的色散参数、第二色散处理采用的色散参数与第一周期性二次相位调制过程采用的调制参数之间满足如下关系：

式中，D_in表示第一色散处理采用的色散参数，D_out表示第二色散处理采用的色散参数，D_f表示第一周期性二次相位调制过程采用的调制参数；

所述第一待测信号的时域放大倍数M为：获取第二待测信号中各个空间点位置处连续光部分的第一频域信息；包括：对所述第二待测信号进行时间透镜时频变换处理，将时间透镜时频变换处理后的信号中各个空间点位置处的光信号转变为电信号，得到所述第一频域信息；进一步包括：将所述第二待测信号进行第三色散处理，得到第一色散信号；对所述第一色散信号施加时域上的第二周期性二次相位调制，以实现时间透镜处理，得到调制信号；对所述调制信号进行第四色散处理，得到初始频域信息；对各个空间点位置处的初始频域信息进行光电转换，得到所述第一频域信息；其中，第三色散大小、第四色散大小分别与第二周期性二次相位调制过程采用的调制参数相等；所述第三色散大小为所述第三色散处理采用的色散参数；所述第四色散大小为所述第四色散处理采用的色散参数；获取第三待测信号中各个空间点位置处脉冲光部分的第二频域信息；包括：将所述第三待测信号进行色散后进行傅里叶变换，得到时频变换光谱；将所述时频变换光谱中各个空间点位置处的光场信号分别进行分光处理，得到多路光信号；对各路光信号分别进行光电转换，得到所述第二频域信息；

融合所述时域信息、所述第一频域信息和所述第二频域信息，根据融合得到的信息确定所述超快光场信号的三域信息；其中，所述第一待测信号、所述第二待测信号和所述第三待测信号为待测的超快光场信号分路得到的三路信号；所述融合所述时域信息、所述第一频域信息和所述第二频域信息包括：获取随机相位表达式；根据所述时域信息和所述相位表达式得到第一时域光场表达式；对所述第一时域光场表达式进行傅里叶变换，得到第一频域光场表达式；根据所述第一频域光场表达式以及所述第一频域信息和所述第二频域信息得到第二频域光场表达式；对所述第二频域光场表达式进行傅里叶逆变换得到第二时域光场表达式；将所述第二时域光场表达式作为相位表达式返回根据所述时域信息和所述相位表达式得到第一时域光场表达式的步骤，以实现融合所述时域信息、所述第一频域信息和所述第二频域信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述获取第一待测信号中各个空间点位置的时域信息之前，所述方法还包括：

将所述超快光场信号和同步参考脉冲信号合束后，进行光学分路处理，得到所述第一待测信号、所述第二待测信号和所述第三待测信号；

在所述获取第三待测信号中各个空间点位置处脉冲光部分的第二频域信息之后，所述方法还包括：

根据所述时域信息、所述第一频域信息和所述第二频域信息分别包括的同步参考脉冲信号，将所述时域信息、所述第一频域信息和所述第二频域信息中的任意两个信息分别对准第三个信息；

在所述时域信息、所述第一频域信息和所述第二频域信息对准之后，融合所述时域信息、所述第一频域信息和所述第二频域信息。