【技术实现步骤摘要】
一种原子时间高空间带宽积的飞秒成像装置
[0001]本专利技术涉及超快光学成像
更具体地说,本专利技术涉及一种原子时间高空间带宽积的飞秒成像装置。
技术介绍
[0002]在现有的超快光学成像技术中,泵浦
‑
探针(Pump
‑
Probe)技术无疑是最经典、使用最广泛的一种成像技术。随着超短激光脉冲技术的发展,其时间分辨率已进入飞秒
‑
阿秒时间尺度。然而,泵浦
‑
探针技术仅适用于周期性、重复性发生的超快过程。发展适用于随机的、不可重复发生瞬态过程(如超快半导体材料的超快动力学过程等)的单次多幅成像技术一直是人们研究的热点,并取得了一些令人瞩目的成果。
[0003]目前,国内外具有代表性的原子时间单次多幅成像技术主要有全光时序分幅相机(STAMP)、压缩超快摄影技术(CUP)、频率编码识别摄影技术(FRAME)和非线性光参量放大成像(FINCOPA)等。
[0004]STAMP利用超短脉冲整形和光谱
‑
时间编码技术,单次曝光可获得6幅图像,像素分辨率为450
×
450pixels,摄影频率可达到4.4万亿幅每秒(Tfps)。结合光谱滤波方案,SF
‑
STAMP的摄影频率提升至7.5Tfps,画幅数增加到25,而时间分辨率则降至465fs。受到测不准关系的制约,SF
‑
STAMP技术的摄影频率和时间分辨率很难同时提高。
[0005]CUP通过伪随机编码 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种原子时间高空间带宽积的飞秒成像装置,其特征在于,包括:第一分束器、光谱
‑
偏振编码系统、泵浦光路系统、显微物镜、第一透镜、光谱
‑
偏振网格取样掩膜和CCD摄像机;其中,入射光入射所述第一分束器后,被所述第一分束器分成泵浦光和探测光;所述泵浦光入射所述泵浦光路系统,并照射至样品上;所述探测光入射所述光谱
‑
偏振编码系统后形成第一时序子脉冲、第二时序子脉冲、第三时序子脉冲和第四时序子脉冲,所述第一时序子脉冲、所述第二时序子脉冲、所述第三时序子脉冲和所述第四时序子脉冲在所述泵浦光照射所述样品后照射到所述样品上;所述第一时序子脉冲、所述第二时序子脉冲、所述第三时序子脉冲和所述第四时序子脉冲在照射所述样品后,均依次入射所述显微物镜、所述第一透镜、所述光谱
‑
偏振网格取样掩膜和所述CCD摄像机,所述第一时序子脉冲在所述CCD摄像机上形成第一图像,所述第二时序子脉冲在所述CCD摄像机上形成第二图像,所述第三时序子脉冲在所述CCD摄像机上形成第三图像,所述第四时序子脉冲在所述CCD摄像机上形成第四图像,所述第一图像、所述第二图像、所述第三图像和所述第四图像依时序生成,用以重建超快场景;所述第一时序子脉冲和所述第二时序子脉冲之间的延迟时间为40fs,所述第二时序子脉冲和所述第三时序子脉冲之间的延迟时间为40fs,所述第三时序子脉冲和所述第四时序子脉冲之间的延迟时间为40fs。2.根据权利要求1所述的原子时间高空间带宽积的飞秒成像装置,其特征在于,所述光谱
‑
偏振编码系统包括倍频晶体、第二分束器、第一反射镜、第一偏振片、第一时间延迟器、合束器、第二偏振片、第二时间延迟器和第二反射镜,其中,所述探测光入射所述倍频晶体后形成倍频光和基频光,所述倍频光和所述基频光入射所述第二分束器分成第一子倍频光、第二子倍频光、第一子基频光和第二子基频光,所述第一子倍频光和所述第二子倍频光的光强度相同,所述第一子基频光和第二子基频光的光强度相同;所述第一子倍频光依次入射所述第一反射镜、所述第一偏振片和所述第一时间延迟器,形成所述第一时序子脉冲;所述第一子基频光依次入射所述第一反射镜、所述第一偏振片和所述第一时间延迟器,形成所述第二时序子脉冲;所述第二子倍频光依次入射所述第二偏振片、所述第二时间延迟器和所述第二反射镜,形成所述第三时序子脉冲;所述第二子基频光依次入射所述第二偏振片、所述第二时间延...
【专利技术属性】
技术研发人员:朱永乐,令维军,赵玉祥,彭成,张进兵,李可,杨金芳,
申请(专利权)人:天水师范学院,
类型:发明
国别省市:
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。