[发明专利]基于波长调制的光子晶体光纤关联成像系统及其方法

权利要求书

1.基于波长调制的光子晶体光纤关联成像系统，其特征在于，包括：相互连接的成像部和SMPCF-MMPCF探头(6)，所述SMPCF-MMPCF探头(6)设置在辐照环境(7)中，且对准目标物体(9)；

所述SMPCF-MMPCF探头(6)包括：相互连接的单模光子晶体光纤(601)和多模光子晶体光纤(602)，所述多模光子晶体光纤(602)螺旋缠绕在耐辐照刚性柱体(603)上；

所述多模光子晶体光纤(602)靠近所述目标物体(9)的一端设置有耐辐照透镜(10)；

所述成像部包括：计算显示系统(1)、控制采集系统(2)、高速扫频激光器(3)、单像素探测器(4)、光纤环形器(5)，所述光纤环形器(5)的一侧端口连接所述单模光子晶体光纤(601)，另一侧端口分别连接所述高速扫频激光器(3)和所述单像素探测器(4)，所述控制采集系统(2)分别与所述计算显示系统(1)、所述高速扫频激光器(3)和所述单像素探测器(4)电连接；

其中，所述单模光子晶体光纤(601)和所述多模光子晶体光纤(602)的纤芯和包层均采用纯二氧化硅制成。

2.根据权利要求1所述的基于波长调制的光子晶体光纤关联成像系统，其特征在于，所述成像部设置在无辐照环境(8)中，所述单模光子晶体光纤(601)的一端连接无辐照环境(8)中的成像部。

3.根据权利要求1所述的基于波长调制的光子晶体光纤关联成像系统，其特征在于，所述单模光子晶体光纤(601)靠近所述多模光子晶体光纤(602)的一端螺旋缠绕在所述耐辐照刚性柱体(603)上。

4.基于波长调制的光子晶体光纤关联成像方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1，对所述SMPCF-MMPCF探头(6)发出的M个散斑图案进行预标定，并建立数据集；

S2，对所述目标物体(9)投射M个散斑图案，获取并记录M个反射光强信号；

S3，采用全变分最小化算法对所述目标物体(9)重建图像；

其中，所述基于波长调制的光子晶体光纤关联成像方法采用如权利要求1-3中任一项所述的基于波长调制的光子晶体光纤关联成像系统实现。

5.根据权利要求4所述的基于波长调制的光子晶体光纤关联成像方法，其特征在于，所述S1的步骤具体包括：

S101，通过所述成像部产生M个不同波长的相干光，注入到SMPCF-MMPCF探头(6)中；

S102，通过所述SMPCF-MMPCF探头(6)产生M个散斑图案，并采用面阵相机记录；

S103，建立波长与输出散斑图案的数据集。

6.根据权利要求4所述的基于波长调制的光子晶体光纤关联成像方法，其特征在于，所述S2的步骤具体包括：

S201，通过SMPCF-MMPCF探头(6)将M个散斑图案投射到目标物体(9)上；

S202，接收目标物体(9)的反射光信号，通过光纤环形器(5)传输到单像素探测器(4)上，并记录光强信号。