基于涡旋滤波实现弱相位物体飞秒级时间分辨成像装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种基于涡旋滤波实现弱相位物体飞秒级时间分辨成像装置，包括探测单元和泵浦单元；飞秒激光光源发射光经过分束镜后，透射光作为探测光进入探测单元，反射光作为泵浦光进入泵浦单元；在探测单元中加入涡旋滤波器引入几何相位，并在探测光入射面引入弱相位物体，实现弱相位物体在暗背景中的高对比度成像；泵浦单元引入超快时间分辨光学延时装置，控制调整泵浦光路与探测光路之间的光程，实现对弱相位物体的时间分辨，实现对弱相位物体的超快动态过程的成像探测。应用于探测生物领域中的弱相位物体，如生物细胞，透明生物等；实现弱相位物体在暗背景中的高对比度成像以及超快动态过程的成像探测。

【技术实现步骤摘要】
基于涡旋滤波实现弱相位物体飞秒级时间分辨成像装置
本专利技术涉及一种成像技术，特别涉及一种基于涡旋滤波实现弱相位物体飞秒级时间分辨成像装置。
技术介绍
涡旋光是一种在传输过程中等相位面呈现螺旋状的特殊光束，具有螺旋相位因子eimθ，其中，θ为方位角；m为拓扑荷数，也称为轨道角动量的量子个数；i为虚数单位。由于中心存在相位奇点，涡旋光呈现暗中空环形分布，即中心场振幅为零，光束截面上出现一个亮度为零的黑暗区域，称为光学涡旋。和普通的高斯光束相比，涡旋光具有保密性好、传输容量大、效率高、易于编解码等优点，在微纳加工、量子通信、光镊等方面具有广阔的应用前景。傅里叶光学中，将空间滤波器放置在光学系统的空间频谱面上，改变空间频率的振幅和相位，可以改变物场的像。涡旋滤波指的是在频谱面引入带有螺旋相位因子的空间滤波器实现改变图像的一种空间滤波方式。1992年，S.N.Khonina等人在4f系统的频谱面引入透过率函数H(ρ,θ)＝eiθ，即拓扑荷数为1的空间滤波器，通过径向希尔伯特变换实现了各项均匀的图像边缘增强效果。2005年，GroverAswar本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于涡旋滤波实现弱相位物体飞秒级时间分辨成像装置，其特征在于，包括探测单元和泵浦单元；飞秒激光光源发射光经过分束镜后，透射光作为探测光进入探测单元，反射光作为泵浦光进入泵浦单元；在探测单元中加入涡旋滤波器引入几何相位，并在探测光入射面引入弱相位物体，实现弱相位物体在暗背景中的高对比度成像；泵浦单元引入飞秒时间分辨光学延时装置，控制调整泵浦光路与探测光路之间的光程，实现对弱相位物体的时间分辨，实现对弱相位物体的超快动态过程的成像探测。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于涡旋滤波实现弱相位物体飞秒级时间分辨成像装置，其特征在于，包括探测单元和泵浦单元；飞秒激光光源发射光经过分束镜后，透射光作为探测光进入探测单元，反射光作为泵浦光进入泵浦单元；在探测单元中加入涡旋滤波器引入几何相位，并在探测光入射面引入弱相位物体，实现弱相位物体在暗背景中的高对比度成像；泵浦单元引入飞秒时间分辨光学延时装置，控制调整泵浦光路与探测光路之间的光程，实现对弱相位物体的时间分辨，实现对弱相位物体的超快动态过程的成像探测。


2.根据权利要求1所述基于涡旋滤波实现弱相位物体飞秒级时间分辨成像装置，其特征在于，所述探测单元包括扩束系统、小孔、4f系统、涡旋滤波器和CCD探测器；探测光经过扩束系统得到光强分布均匀的扩束光束后经过小孔，再进入4f系统，4f系统的焦平面放置涡旋滤波器，引入涡旋相位因子调制频谱信息，4f系统出射后最后到达CCD探测器，所述弱相位物体置于入射小孔的扩束光束中。


3.根据权利要求2所述基于涡旋滤波实现弱相位物体飞秒级时间分辨成像装置，其特征在于，所述扩束系统由凹透镜和凸透镜组成，光斑扩束倍率由两个透镜的焦距决定，光经过扩束系统获得能量分布均匀的光斑。


4.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁青青，刘一，黄霞，牟彦霏，范政权，张翔，张文星，陈泽尧，周华鑫，王睿加，
申请(专利权)人：上海理工大学，
类型：发明
国别省市：上海;31