基于时分复用的光子计数关联成像装置与方法制造方法及图纸

一种基于时分复用的光子计数关联成像装置与方法，该装置由热光源、分光棱镜、参考透镜、面探测器、发射透镜、成像目标、接收望远镜、时分复用光子计数器和计算机组成，其中时分复用光子计数器由n路延时光纤和一个单光子探测器组成。本发明专利技术利用n路延时光纤和一个单光子探测器，实现了微弱光探测时的单脉冲光子计数功能，实现了光子计数量级的光强涨落探测，利用对返回光子数目的探测可实现光子计数模式下的关联成像，在弱光探测模式下获取目标的图像信息。

Photon counting associated imaging device and method based on time division multiplexing

A photon counting image correlation method and device based on time division multiplexing, the device is composed of a heat source, beam splitter, reference lens, surface detector, transmission lens, imaging target and the receiving telescope, time-division multiplexing photon counter and a computer, wherein optical time division multiplexing sub counter from n path delay fiber and a single photon detector composition. The invention uses n path delay fiber and a single photon detector, the single pulse photon counting function weak light detection, the magnitude of the intensity fluctuation of photon counting detection is realized by using correlated imaging photon counting mode on the number of return photon detection, optical detection image information acquisition target mode in weak.

【技术实现步骤摘要】
基于时分复用的光子计数关联成像装置与方法
本专利技术属于光学成像领域，涉及单脉冲光子计数，具体的说是一种基于时分复用光子计数的关联成像装置与方法。
技术介绍
关联成像是一种利用热光场辐照目标，由一个无空间分辨能力的单像素探测器获取目标返回信号的涨落信息，通过涨落信息与探测热光场之间的二阶关联运算获取目标图像信息的非局域成像方法。目前为止，关联成像中的单像素探测器主要采用工作于线性模式下的光电转换器件，比如光电倍增管(PhotomultiplierTube,PMT)、线性模式下的雪崩光电二级管(AvalanchePhotodiode,APD)等。该类器件输出信号的幅值与输入光强成线性关系，虽然可以对输入光能进行高灵敏度探测(一般在百光子数量级)，并且能够准确测量输入光的强度涨落，但是在探测距离较远且发射能量受限的情况下，当每次测量到达探测器上的目标返回信号弱到几个光子时，工作在线性模式下的单像素探测器将难以实现对微弱光子信号的准确响应。此时利用盖革模式下的APD或者超导状态的纳米线探测器可对单光子量级的光信号做出响应并形成巨大的电流输出，可用于微弱光探测模式下的关联成像目标探测。然而，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于时分复用的光子计数关联成像装置，其特征在于包括一热光源(1)，沿该热光源(1)发出的光束方向设有分光棱镜(2)，该分光棱镜(2)将入射光分为反射光束和透射光束，反射光束方向作为参考光路，在该参考光路中沿光路依次放置参考透镜(3)和具有高空间分辨能力的面探测器(4)，透射光束方向作为物光路，在该物光路中沿光路依次放置发射透镜(5)、成像目标(6)、接收望远镜(7)和时分复用光子计数器(8)；所述的热光源(1)、面探测器(4)和时分复用光子计数器(8)分别与计算机(9)相连，并在计算机(9)的控制下同步工作；所述的热光源(1)、参考透镜(3)、面探测器(4)、发射透镜(5)和成像目标(6)...

【技术特征摘要】
1.一种基于时分复用的光子计数关联成像装置，其特征在于包括一热光源(1)，沿该热光源(1)发出的光束方向设有分光棱镜(2)，该分光棱镜(2)将入射光分为反射光束和透射光束，反射光束方向作为参考光路，在该参考光路中沿光路依次放置参考透镜(3)和具有高空间分辨能力的面探测器(4)，透射光束方向作为物光路，在该物光路中沿光路依次放置发射透镜(5)、成像目标(6)、接收望远镜(7)和时分复用光子计数器(8)；所述的热光源(1)、面探测器(4)和时分复用光子计数器(8)分别与计算机(9)相连，并在计算机(9)的控制下同步工作；所述的热光源(1)、参考透镜(3)、面探测器(4)、发射透镜(5)和成像目标(6)之间的位置满足下列高斯成像关系：其中：fc为参考透镜(3)的焦距；fw为发射透镜(5)的焦距；z1为热光源(1)到参考透镜(3)之间的距离；z2为参考透镜(3)到面探测器(4)的感光面之间的距离；z3为热光源(1)到发射透镜(5)之间的距离；z4为参考透镜(3)到成像目标(6)之间的距离。2.根据权利要求1所述的基于时分复用的光子计数关联成像装置，其特征在于，所述的时分复用光子计数器(8)包括一根输入光纤(10)，与该输入光纤(10)相连的n路光纤分束器(11)，该n路光纤分束器(11)的输出端通过n路延时光纤(12)与n路光纤合束器(13)的输入端相连，该n路光纤合束器(13)的输出端通过输出光纤(14)与单光子探测器(15)的输入端相连，该单光子探测器(15)的输出端与数字计数器(16)相连。3.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：薄遵望，韩申生，龚文林，陈明亮，
申请(专利权)人：中国科学院上海光学精密机械研究所，
类型：发明
国别省市：上海,31