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一种超快时域拉伸成像装置及方法制造方法及图纸

技术编号:22465610 阅读:27 留言:0更新日期:2019-11-06 09:38
本发明专利技术属于高速成像技术领域,公开了一种超快时域拉伸成像装置及方法,通过使用多个平凸透镜改变空间编码脉冲在第五平凸透镜前空间汇聚的大小、角度,通过第五平凸透镜进一步将光斑汇聚到高速自由空间光电探测器的有效光接收范围内,解决了现有技术中基于时域拉伸的超快成像的装置的光脉冲传输损耗较大、方法上操作难度较大的问题。本发明专利技术操作简单,并具有更低的光传输损耗,能够有效提高系统信噪比,获得更好的图像质量。

An ultra fast time domain stretch imaging device and method

【技术实现步骤摘要】
一种超快时域拉伸成像装置及方法
本专利技术涉及高速成像
,尤其涉及一种超快时域拉伸成像装置及方法。
技术介绍
高速成像已经成为一个研究的热点吸引广泛的关注,越来越多的领域如激光烧蚀、神经活动、细胞内化学反应等,需要超高的成像帧速度以满足时间分辨率的要求。目前,CCD和CMOS是最常用的观测快速事件的工具,其已经得到了快速的发展,成像帧速度能达到1MHz,但是仍然不能满足许多应用的需求。对于科学研究,通常使用具有皮秒甚至飞秒时间分辨率的泵浦探测技术,但是其只能观测可重复事件不能观测仅发生一次或不可重复的事件,如光学冲击波。探测这样的事件需要一个快速、实时、连续的成像装置。最近,一种基于时域拉伸的超快光学成像方法作为新兴的光学成像技术已经实现了以超过1GHz的帧速度连续高速成像。该成像方法的重要特征是空间信息-脉冲频谱-时域波形的映射。在映射过程中,两个转换步骤很重要,第一步是频率-空间变换,以通过空间色散器件将成像目标的空间信息映射到脉冲的频谱上。第二步是频率-时间变换,以通过色散傅立叶变换将脉冲的频谱信息映射到时域波形上。通常,在搭建该系统时,需要一个衍射光栅作为空间色散器件完本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超快时域拉伸成像装置,其特征在于,包括:飞秒激光器、单模光纤、衍射光栅、第一显微物镜、第二显微物镜、第三平凸透镜、第四平凸透镜、第五平凸透镜、高速自由空间光电探测器、高速示波器;所述飞秒激光器与所述单模光纤连接,所述衍射光栅位于所述单模光纤和所述第一显微物镜之间,观测对象位于所述第一显微物镜和所述第二显微物镜之间,所述第三平凸透镜置于所述第二显微物镜的前方,所述第四平凸透镜置于所述第三显微物镜的前方,所述第五平凸透镜置于所述第四显微物镜的前方,所述第三平凸透镜、所述第四平凸透镜、所述第五显示物镜的主光轴平行或重合,所述高速自由空间光电探测器置于所述第五显微物镜的前方,所述高速示波器与所...

【技术特征摘要】
1.一种超快时域拉伸成像装置,其特征在于,包括:飞秒激光器、单模光纤、衍射光栅、第一显微物镜、第二显微物镜、第三平凸透镜、第四平凸透镜、第五平凸透镜、高速自由空间光电探测器、高速示波器;所述飞秒激光器与所述单模光纤连接,所述衍射光栅位于所述单模光纤和所述第一显微物镜之间,观测对象位于所述第一显微物镜和所述第二显微物镜之间,所述第三平凸透镜置于所述第二显微物镜的前方,所述第四平凸透镜置于所述第三显微物镜的前方,所述第五平凸透镜置于所述第四显微物镜的前方,所述第三平凸透镜、所述第四平凸透镜、所述第五显示物镜的主光轴平行或重合,所述高速自由空间光电探测器置于所述第五显微物镜的前方,所述高速示波器与所述高速自由空间光电探测器连接。2.根据权利要求1所述超快时域拉伸成像装置,其特征在于,还包括:准直器,所述准直器与所述单模光纤连接,所述衍射光栅位于所述准直器的前方。3.根据权利要求1所述超快时域拉伸成像装置,其特征在于,还包括:第一平凸透镜、第二平凸透镜;所述第一平凸透镜置于所述衍射光栅的前方,所述第二平凸透镜置于所述第一平凸透镜的前方,所述第一显微物镜位于所述第二平凸透镜的前方。4.根据权利要求1所述超快时域拉伸成像装置,其特征在于,还包括:计算机;所述计算机与所述高速示波器连接。5.一种超快时域拉伸成像方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1、飞秒激光器产生飞秒脉冲;步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员:雷诚刘胜翁跃云
申请(专利权)人:武汉大学
类型:发明
国别省市:湖北,42

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