[实用新型]一种适于激光光束整形的时间分辨成像系统

权利要求书

1.一种适于激光光束整形的时间分辨成像系统，其特征在于，包括光束整形系统、图像采集系统、信号控制系统、信号探测系统和光路准直系统；其中：

所述光束整形系统包括：

脉冲激光器(1)；

空间光调制器(2)，用于对脉冲激光器(1)发出的光束进行空间整形，整形为具有目标空间形状的激光光束；

控制终端(3)，其与空间光调制器(2)连接，用于设置空间光调制器(2)的调制方式；

所述图像采集系统包括：

闪光灯(4)，用于发射闪光信号；

图像采集装置(5)，其连接控制终端(3)，用于在闪光灯闪烁瞬间记录样品表面产生的图像；

所述信号控制系统包括：

信号发生器(6)，其分别连接脉冲激光器(1)和闪光灯(4)，用于分别触发脉冲激光器(1)输出脉冲激光信号以及触发闪光灯(4)发出闪光信号，并控制针对脉冲激光器(1)和闪光灯(4)之间的触发延迟时间；

所述信号探测系统包括：

第一光电信号探测器(7)，用于探测脉冲激光器(1)经空间光调制器(2)调制后所输出的脉冲激光信号；

第二光电信号探测器(8)，用于探测闪光灯(4)闪烁时发出的闪光信号；

示波器(9)，分别连接第一光电信号探测器(7)和第二光电信号探测器(8)，用于根据第一光电信号探测器(7)和第二光电信号探测器(8)发来的信号记录得到脉冲激光信号与闪光灯信号之间的实际延时时间；

所述光路准直系统包括：

偏振片(100)，位于脉冲激光器(1)的前方，其与脉冲激光器(1)的发射端正对设置，用于将脉冲激光器(1)的输出光束转变为线偏振光；

半波片(10)，位于偏振片(100)和空间光调制器(2)之间，该半波片(10)与脉冲激光器(1)的发射端正对设置，用于改变经偏振片(100)产生的线偏振光的偏振方向；

第一分束镜(11)，位于半波片(10)与空间光调制器(2)之间；

第二分束镜(12)，其与图像采集装置(5)相对设置，该第二分束镜(12)与图像采集装置(5)之间设置有陷波滤波器(13)；

第一凸透镜(14)，位于第一分束镜(11)和第二分束镜(12)之间，且该第一凸透镜(14)的两凸面分别正对第一分束镜(11)和第二分束镜(12)；

第二凸透镜(15)，位于第二分束镜(12)和第一光电信号探测器(7)之间，该第二凸透镜(15)的两凸面分别正对第二分束镜(12)和第一光电信号探测器(7)的光电信号探测端；其中，该第二凸透镜(15)与第一分束镜(11)、第一凸透镜(14)和第二分束镜(12)均位于同一中心线上；

第一聚焦物镜(16)，其与第二分束镜(12)正对设置；其中，第一分束镜(11)用于将接收的激光光束射向空间光调制器(2)以及将经空间光调制器(2)调制后的反射光束从该第一分束镜(11)的一侧射出；第二分束镜(12)用于将接收的激光光束信号分成射向第一聚焦物镜(16)的激光光束信号以及射向第二凸透镜(15)的激光光束信号；

第二聚焦物镜(17)，其与第一聚焦物镜(16)正对设置，该第二聚焦物镜(17)与第一聚焦物镜(16)之间形成放置待测样品(18)的空间；

第三凸透镜(19)，位于闪光灯(4)与第二光电信号探测器(8)之间，该第三凸透镜(19)的一个凸面与闪光灯(4)正对设置；

半反半透镜(20)，位于第三凸透镜(19)与第二光电信号探测器(8)之间，该半反半透镜(20)的一侧与第二聚焦物镜(17)相对设置，用于将闪光灯(4)发出的闪光信号分成射向第二聚焦物镜(17)的闪光光束信号以及射向第二光电信号探测器(8)的光电信号探测端的闪光光束信号；其中，该半反半透镜(20)与第二分束镜(12)、第一聚焦物镜(16)和第二聚焦物镜(17)均位于同一中心线上。

2.根据权利要求1所述的适于激光光束整形的时间分辨成像系统，其特征在于，所述信号发生器(6)触发闪光灯和脉冲激光器的触发间隔时间为针对所述闪光灯的触发延迟时间与针对所述脉冲激光器的触发延迟时间之间的差值再加上实验所需的间隔时间。

3.根据权利要求2所述的适于激光光束整形的时间分辨成像系统，其特征在于，所述第一分束镜(11)与第一凸透镜(14)之间设置有第四凸透镜(21)，该第四凸透镜(21)与第一凸透镜(14)位于同一中心上且相互正对设置。