成像设备和成像方法技术

本发明专利技术实施例提供的成像设备和成像方法，涉及激光成像技术领域。该成像设备用于对待测试物品进行成像处理，该成像设备包括：飞秒激光器件，用于发出飞秒脉冲；脉冲时域展宽器件，用于将所述飞秒脉冲进行时域展宽处理，以生成啁啾脉冲，并将所述啁啾脉冲发送至所述待测试物品，其中，所述啁啾脉冲的时域与频域一一对应；滤光器件，用于将经过待测试物品的啁啾脉冲进行滤光处理，以生成多个携带待测试物品信息的子脉冲，其中，各所述子脉冲在时间和空间上隔离；成像器件，用于根据各所述携带待测试物品信息的子脉冲生成多幅不同时域的图像。通过上述设置，可以简化成像设备的复杂度，降低成像设备的设计和调节难度。

【技术实现步骤摘要】
成像设备和成像方法
本申请涉及激光成像领域，具体而言，涉及一种成像设备和成像方法。
技术介绍
基于飞秒光学的单发次超快探测技术，用纯光学的方式直接成像，突破了电子学原理的限制，因其在实现亚皮秒量级时间分辨率、高空间分辨率、抗辐射抗干扰等方面拥有独特的优势，引起了人们的广泛关注，是近几年来超快成像探测领域发展的热点和新方向。但是，经专利技术人研究发现，在现有技术中还没有一套系统简单、调节方便的单发次全光超快分幅成像设备，从而存在着成像设备的复杂度偏高的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种成像设备和成像方法，以改善现有技术中存在的问题。为实现上述目的，本专利技术实施例采用如下技术方案：一种成像设备，用于对待测试物品进行成像处理，该成像设备包括：飞秒激光器件，用于发出飞秒脉冲；脉冲时域展宽器件，用于将所述飞秒脉冲进行时域展宽处理，以生成啁啾脉冲，并将所述啁啾脉冲发送至所述待测试物品，其中，所述啁啾脉冲的时域与频域一一对应；滤光器件，用于将经过待测试物品的啁啾脉冲进行滤光处理，以生成多个携带待测试物品信息的子脉冲，其中，各所述子脉冲在时间和空间上隔离；成像器件，用于根据各所述携带待测试物品信息的子脉冲生成多幅不同时域的图像。在本专利技术实施例较佳的选择中，所述成像器件为多个，所述滤光器件为多个，每一个滤光器件用于对接收到的啁啾脉冲进行处理分别得到一组反射光和透射光，且一组反射光和透射光中的一个作为携带待测试物品信息的子脉冲传输至一个成像器件；其中，各所述滤光器件的中心波长不同，以使生成的多个携带待测试物品信息的子脉冲的中心波长不同。在本专利技术实施例较佳的选择中，所述滤光器件用于反射窄带光谱的脉冲以使该脉冲传输至对应的成像器件、透射其它光谱的脉冲。在本专利技术实施例较佳的选择中，所述滤光器件用于透射窄带光谱的脉冲以使该脉冲传输至对应的成像器件、反射其它光谱的脉冲。在本专利技术实施例较佳的选择中，该成像设备还包括：设置于所述飞秒激光器件和所述脉冲时域展宽器件之间的超连续谱产生器件，用于将所述飞秒脉冲的光谱展宽，以生成超连续谱脉冲，并将所述超连续谱脉冲发送给所述脉冲时域展宽器件。在本专利技术实施例较佳的选择中，该成像设备还包括：设置于所述飞秒激光器件和所述超连续谱产生器件之间的分光片，用于将所述飞秒脉冲分为探针光脉冲和泵浦光脉冲；设置于所述分光片和所述超连续谱产生器件之间的第一凸透镜，用于将所述探针光脉冲聚集到所述超连续谱产生器件；设置于所述超连续谱产生器件和所述脉冲时域展宽器件之间的离轴抛物面反射镜，用于将所述超连续谱脉冲准直后传输至所述脉冲时域展宽器件，以生成探针光啁啾脉冲；设置于所述脉冲时域展宽器件和所述待测试物品之间的第一平面反射镜，用于将所述探针光啁啾脉冲反射至所述待测试物品；设置于所述分光片和所述待测试物品之间的光学延时线，用于调节探测光脉冲和泵浦光脉冲之间的时间延迟；设置于所述光学延时线和所述待测试物品之间的第二凸透镜，用于将泵浦光脉冲聚焦；设置于所述第二凸透镜和所述待测试物品之间的第二平面反射镜，用于将所述泵浦光脉冲反射至所述待测试物品；设置于所述待测试物品和所述滤光器件之间的物镜，用于对从待测试物品出射的探针光啁啾脉冲准直；其中，所述泵浦光脉冲在待测试物品中产生损伤性的烧蚀，所述探针光啁啾脉冲在同一时刻通过所述待测试物品以探测所述待测试物品的变化。在本专利技术实施例较佳的选择中，所述脉冲时域展宽器件包括光栅展宽器、棱镜展宽器、啁啾镜、玻璃棒、亚克力塑料棒中的至少一种。本专利技术实施例还提供了一种成像方法，该成像方法包括：脉冲时域展宽器件将飞秒激光器件发出的飞秒脉冲进行时域展宽处理，以生成啁啾脉冲，并将所述啁啾脉冲发送至待测试物品，其中，所述啁啾脉冲的时域与频域一一对应；滤光器件将经过待测试物品的啁啾脉冲进行滤光处理，以生成多个携带待测试物品信息的子脉冲，其中，各所述子脉冲在时间和空间上隔离；成像器件根据各所述携带待测试物品信息的子脉冲生成多幅不同时域的图像。在本专利技术实施例较佳的选择中，所述滤光器件将经过待测试物品的啁啾脉冲进行滤光处理，以生成多个携带待测试物品信息的子脉冲的步骤具体为：所述滤光器件反射窄带光谱的脉冲以使该脉冲传输至对应的成像器件、透射其它光谱的脉冲。在本专利技术实施例较佳的选择中，所述滤光器件将经过待测试物品的啁啾脉冲进行滤光处理，以生成多个携带待测试物品信息的子脉冲的步骤具体为：所述滤光器件透射窄带光谱的脉冲以使该脉冲传输至对应的成像器件、反射其它光谱的脉冲。本专利技术实施例提供的成像设备和成像方法，通过设置脉冲时域展宽器件以将飞秒激光器件发出的飞秒秒冲进行时域展宽处理，以生成时域与频域一一对应的啁啾脉冲，并将所述啁啾脉冲发送至所述待测试物品，滤光器件将经过待测试物品的啁啾脉冲进行滤光处理，以生成多个携带待测试物品信息的子脉冲，成像器件根据各所述携带待测试物品信息的子脉冲生成多幅不同时域的图像，以简化成像设备的复杂度，降低成像设备的设计和调节难度。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本专利技术实施例提供的成像设备的结构示意图。图2为本专利技术实施例提供的滤光器件和成像器件的光路原理图。图3为本专利技术实施例提供的滤光器件和成像器件的另一光路原理图。图4为本专利技术实施例提供的成像设备的应用示意图。图5为本专利技术实施例提供的成像设备的另一应用示意图。图6为本专利技术实施例提供的成像方法的流程示意图。图标：10-成像设备；100-飞秒激光器件；200-脉冲时域展宽器件；300-滤光器件；400-成像器件；500-超连续谱产生器件；610-分光片；620-第一凸透镜；630-离轴抛物面反射镜；640-第一平面反射镜；650-光学延时线；660-第二凸透镜；670-第二平面反射镜；680-物镜；20-待测试物品；P1-第一滤光片；P2-第二滤光片；P3-第三滤光片；P4-第四滤光片；L1-第一镜头；L2-第二镜头；L3-第三镜头；L4-第四镜头；T1-第一探测器；T2-第二探测器；T3-第三探测器；T4-第四探测器。具体实施方式为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种成像设备，其特征在于，用于对待测试物品进行成像处理，该成像设备包括：飞秒激光器件，用于发出飞秒脉冲；脉冲时域展宽器件，用于将所述飞秒脉冲进行时域展宽处理，以生成啁啾脉冲，并将所述啁啾脉冲发送至所述待测试物品，其中，所述啁啾脉冲的时域与频域一一对应；滤光器件，用于将经过待测试物品的啁啾脉冲进行滤光处理，以生成多个携带待测试物品信息的子脉冲，其中，各所述子脉冲在时间和空间上隔离；成像器件，用于根据各所述携带待测试物品信息的子脉冲生成多幅不同时域的图像。

【技术特征摘要】
1.一种成像设备，其特征在于，用于对待测试物品进行成像处理，该成像设备包括：飞秒激光器件，用于发出飞秒脉冲；脉冲时域展宽器件，用于将所述飞秒脉冲进行时域展宽处理，以生成啁啾脉冲，并将所述啁啾脉冲发送至所述待测试物品，其中，所述啁啾脉冲的时域与频域一一对应；滤光器件，用于将经过待测试物品的啁啾脉冲进行滤光处理，以生成多个携带待测试物品信息的子脉冲，其中，各所述子脉冲在时间和空间上隔离；成像器件，用于根据各所述携带待测试物品信息的子脉冲生成多幅不同时域的图像。2.如权利要求1所述的成像设备，其特征在于，所述成像器件为多个，所述滤光器件为多个，每一个滤光器件用于对接收到的啁啾脉冲进行处理分别得到一组反射光和透射光，且一组反射光和透射光中的一个作为携带待测试物品信息的子脉冲传输至一个成像器件；其中，各所述滤光器件的中心波长不同，以使生成的多个携带待测试物品信息的子脉冲的中心波长不同。3.如权利要求1所述的成像设备，其特征在于，所述滤光器件用于反射窄带光谱的脉冲以使该脉冲传输至对应的成像器件、透射其它光谱的脉冲。4.如权利要求1所述的成像设备，其特征在于，所述滤光器件用于透射窄带光谱的脉冲以使该脉冲传输至对应的成像器件、反射其它光谱的脉冲。5.如权利要求1-4任意一项所述的成像设备，其特征在于，该成像设备还包括：设置于所述飞秒激光器件和所述脉冲时域展宽器件之间的超连续谱产生器件，用于将所述飞秒脉冲的光谱展宽，以生成超连续谱脉冲，并将所述超连续谱脉冲发送给所述脉冲时域展宽器件。6.如权利要求5所述的成像设备，其特征在于，该成像设备还包括：设置于所述飞秒激光器件和所述超连续谱产生器件之间的分光片，用于将所述飞秒脉冲分为探针光脉冲和泵浦光脉冲；设置于所述分光片和所述超连续谱产生器件之间的第一凸透镜，用于将所述探针光脉冲聚集到所述超连续谱产生器件；设置于所述超连续谱产生器件和所述脉冲时域展宽器件之间的离轴抛物面反射镜，用于将所述超连...

【专利技术属性】
技术研发人员：张健，李亚国，许乔，刘志超，耿锋，张清华，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院激光聚变研究中心，
类型：发明
国别省市：四川,51