[发明专利]一种双光学频率梳线性光谱编码成像方法

摘要

本发明公开了一种双光学频率梳线性光谱编码成像方法，该方法将使用两台重复频率锁定的光学频率梳，其输出分别为信号光和本振光；将信号光分为探测光和参考光；探测光经过光谱编码器聚焦于待测样品表面，编码待测样品后与本振光进行双光学频率梳外差干涉；参考光直接与本振光进行干涉。两路干涉脉冲信号光电探测器，经信号采集，转换为数字信号。使用光学参考补偿探测抖动，得到高精度、高稳定性的样品绝对距离，线性反射率和相位信息。线性移动样品，连续测量，实现高精度的三维形貌图像、二维反射率图像。双光学频率梳线性光谱编码成像结构简单，测量速度快，精度高，信息量大，拓展性强等一系列优势。

主权项

1.一种双光学频率梳线性光谱编码成像方法，其特征在于，该方法包括以下具体步骤：步骤1：光学频率梳重复频率锁定两台光学频率梳的激光脉冲，经光电探测器提取重复频率的电信号，与标准射频参考信号混频，低通滤波后得到重复频率抖动的相位误差信号，由伺服反馈电路控制反馈元件，锁定重复频率；锁定后，两台光学频率梳的重复频率分别为fr和fr+△fr；步骤2：图像光谱编码两台光学频率梳发出的光分别为信号光和参考光；信号光经偏振分束器分为探测光和参考光，参考光直接与本振光进行双光学频率梳外差干涉产生参考干涉脉冲信号；探测光注入光谱编码成像器，经色散原件，光谱成分在空间展开，由成像透镜组聚焦于待测样品表面；经过待测样品编码后；反射光原路返回，再次经过光谱编码成像器；光谱成分空间重合，最后与本振光进行双光学频率梳外差干涉产生探测干涉脉冲信号；步骤3：图像解码和重建参考干涉脉冲信号和探测干涉脉冲信号分别经过光电二极管、低通滤波、射频放大、数据采集后，再由快速傅里叶变换还原光谱信息；在波包络线相位漂移造成的频谱移动，用互相关算法从提取参考信号频谱移动量补偿探测信号；解码实现样品一维图像的高分辨率重建，相位提取和绝对距离测量；一维线性位移平台移动样品，扫描得到样品的三维形貌图像和二维反射率图像。