[发明专利]利用波分复用技术提高空间成像光信号分辨率的系统

权利要求书

1.一种利用波分复用技术提高空间成像光信号分辨率的系统，其特征在于，包括激光器、第一色散介质、成像装置、波分复用器、探测器和示波器，所述第一色散介质对该激光器提供的脉冲激光进行时域拉伸；所述成像装置将时域拉伸后的脉冲激光分成多个具有不同波长的入射光信号，使各个入射光信号垂直入射至待测样品上不同位置处，从所述待测样品上不同位置处反射回或透射出的各个成像光信号被所述成像装置传输给所述波分复用器；

当接收到多个在时域上重叠的不同波长成像光信号时，所述波分复用器将重叠的不同波长成像光信号分别分至不同的光路，从而使分成的各路空间成像光信号中，不同波长的成像光信号不会在时域上发生重叠，针对每一路空间成像光信号，所述波分复用器将该路空间成像光信号传输给对应的探测器，所述探测器将该路空间成像光信号转换成空间成像电信号，并将该路空间成像电信号发送给所述示波器进行分辨。

2.根据权利要求1所述的利用波分复用技术提高空间成像光信号分辨率的系统，其特征在于，通过不断增大第一色散介质的色散系数来提高空间成像光信号分辨率，且第一色散介质的色散系数的增大无上限。

3.根据权利要求1所述的利用波分复用技术提高空间成像光信号分辨率的系统，其特征在于，还包括设于所述波分复用器与探测器之间的第二色散介质，所述第二色散介质对所述波分复用器输出的各路空间成像光信号进行时域拉伸，并将时域拉伸后的各路空间成像光信号分别传输给对应的探测器；

针对时域拉伸后的每路空间成像光信号，所述探测器将时域拉伸后的该路空间成像光信号转换成空间成像电信号，并将该路空间成像电信号发送给所述示波器进行分辨。

4.根据权利要求3所述的利用波分复用技术提高空间成像光信号分辨率的系统，其特征在于，针对所述波分复用器的每两个输出端，对应设有一个第二色散介质，其中所述波分复用器的一输出端连接第一环形器的第一端，所述第一环形器的第二端通过该第二色散介质连接第二环形器的第二端，第三端通过第一探测器连接所述示波器的对应输入端；所述波分复用器的另一输出端连接所述第二环形器的第一端，第三端通过第二探测器连接所述示波器的对应输入端；

针对所述波分复用器的每两个输出端，所述波分复用器输出的一路空间成像光信号通过该第一环形器传输给所述第二色散介质，经所述第二色散介质时域拉伸后，通过该第二环形器传输给所述第二探测器，所述第二探测器将时域拉伸后的该路空间成像光信号转换成空间成像电信号，并将该路空间成像电信号发送给所述示波器进行分辨；所述波分复用器输出的另一路空间成像光信号通过该第二环形器传输给所述第二色散介质，经所述第二色散介质时域拉伸后，通过该第一环形器传输给所述第一探测器，所述第一探测器将时域拉伸后的该另一路空间成像光信号转换成空间成像电信号，并将该另一路空间成像电信号发送给所述示波器进行分辨。

5.根据权利要求3所述的利用波分复用技术提高空间成像光信号分辨率的系统，其特征在于，针对所述波分复用器的每个输出端，分别设有一个第二色散介质，所述波分复用器的各个输出端分别通过一个第二色散介质与对应的探测器连接，各个探测器分别与示波器连接；

所述波分复用器输出的每路空间成像光信号经对应的第二色散介质时域拉伸后，被传输给对应的探测器，所述探测器将时域拉伸后的该路空间成像光信号转换成空间成像电信号，并将该路空间成像电信号发送给所述示波器进行分辨。

6.根据权利要求1至5中任意一项所述的利用波分复用技术提高空间成像光信号分辨率的系统，其特征在于，还包括设于所述第一色散介质与成像装置之间的光放大器，所述光放大器将时域拉伸后的脉冲激光放大为平顶脉冲，使所述脉冲激光中不同波长脉冲的背景噪声相同，以保证基于所述空间成像光信号的待测样品形貌恢复精度；

所述光放大器将所述平顶脉冲传输给所述成像装置，所述成像装置将所述平顶脉冲分成多个具有不同波长的入射光信号，使各个入射光信号垂直入射至待测样品上不同位置处，从所述待测样品上不同位置处反射回或透射出的各个成像光信号被所述成像装置传输给所述波分复用器。