[发明专利]一种基于方向滤波的飞秒光克尔门选通成像装置及方法

摘要

本发明提供一种基于方向滤波的飞秒光克尔门选通成像装置及方法。该成像装置的光路分为探测光路和泵浦光路。探测光路上依次设有待测物体，第一凸透镜，由起偏器、光克尔介质和检偏器组成的光克尔门，第二凸透镜及CCD；且满足4f系统；泵浦光路上依次设有光学延时线、半波片和空间整形装置。该成像方法为：飞秒脉冲激光经分束器后变成两束，飞秒探测脉冲光经过待测物体，再被聚焦入射到光克尔介质内部；飞秒泵浦脉冲光开启光克尔门后瞬时选通飞秒探测脉冲光中携带待测物体信息的成分，最终到达CCD，获得高对比度的待测物体图像。本发明具有成本低廉、光路简单且便于调节、可以同时实现光克尔门选通和待测物体特征结构的识别。

主权项

1.一种基于方向滤波的飞秒光克尔门选通成像装置，其特征在于：包括飞秒激光器(1)和分束片(3)，飞秒激光器(1)的出射光路被分束片(3)分为两路，一束为探测光路，另一束为泵浦光路，探测光路中的光为飞秒探测脉冲光，泵浦光路中的光为飞秒泵浦脉冲光；探测光路上依次设有待测物体(9)、第一凸透镜(11)、起偏器(12)、光克尔介质(13)、检偏器(14)、第二凸透镜(15)及CCD(16)，且满足4f系统，其中起偏器(12)、光克尔介质(13)和检偏器(14)构成光克尔门，且光克尔介质(13)位于4f系统的频谱面上；泵浦光路上依次设有用于调节飞秒泵浦脉冲光的光程的光学延时线(4)、用于调节飞秒泵浦脉冲光的偏振方向的半波片(5)、以及用于改变飞秒泵浦脉冲光的光斑形状的空间整形装置(7)，且飞秒泵浦脉冲光与飞秒探测脉冲光在光克尔介质(13)内部的空间位置重合；所述的空间整形装置(7)为柱透镜；所述的待测物体(9)放置在第一凸透镜(11)的前焦面上，光克尔介质(13)放置在第一凸透镜(11)及空间整形装置(7)的后焦面上，并同时位于第二凸透镜(15)的前焦面上，CCD(16)放置在第二凸透镜(15)的后焦面上。