一种超灵敏时间分辨光谱仪及其时间分辨方法技术

本发明专利技术涉及一种超灵敏时间分辨光谱仪，包括：光学单元和电学单元，其中，光学单元包括入射狭缝、光准直部件、凹面镜、光栅分光部件、空间光调制器以及会聚收光部件；凹面镜包括第一凹面镜和第二凹面镜；电学单元包括随机数发生器、单光子点探测器、计数器、时间测量仪、控制模块、数据包存储器以及压缩感知模块；待测极弱光经由入射狭缝入射，通过光准直部件和第一凹面镜做扩束和准直，成为平行光；平行光照射到光栅分光部件；所生成的光谱场经过第二凹面镜反射，在空间光调制器上展开成光谱带；空间光调制器对光谱带进行随机调制，使得其出射光以一定的随机概率向会聚收光部件反射；会聚收光部件滤除杂散光，将过滤后的光传输到单光子点探测器。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光学领域，特别涉及。
技术介绍
当前，国际现阶段用于瞬态极弱光(如荧光寿命)测量的技术主要有单分子探测技术、时间分辨技术和超分辨率测量技术。其中:(I)单分子探测技术主要有宽场共聚焦突光显微技术、扫描近场光学显微(SNOM)技术、全内反射突光显微(TIRF)技术、原子力光学显微(AFOM)和拉曼散射技术；(2)时间分辨技术主要有荧光寿命成像(FUM)、双光子荧光寿命显微成像、荧光寿命相关光谱(FCS)技术和多维度荧光寿命显微技术；(3)超分辨率测量技术主要有受激发射损耗显微(STED)技术、位置敏感显微(PALM、ST0RM、dST0RM、GSDM)技术、光学涨落显微(SOFI)技术和荧光共振能量转移显微技术(FRET )。对于生物大分子的荧光寿命成像及相关光谱定量测量方法是，先用FLIM或FCS系统进行单点荧光寿命及相关光谱测量，然后，采用激光束扫描或样品扫描系统进行生物大分子荧光寿命及相关光谱成像测量。由于纳米位移扫描平台的稳定性差、扫描过程复杂，不仅增加了制造成本，也极大延长了纳米材料和生物大分子的测试时间，成功率也受到显著影响。对于纳米材料高分辨率显微结构成像本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超灵敏时间分辨光谱仪，其特征在于，包括：光学单元（I）和电学单元（II），其中，所述光学单元（I）包括入射狭缝（1）、光准直部件（2）、凹面镜（3）、光栅分光部件（4）、空间光调制器（5）以及会聚收光部件（6）；所述凹面镜（3）有两个，包括第一凹面镜（3?1）和第二凹面镜（3?2）；所述电学单元（II）包括随机数发生器（9）、单光子点探测器（10）、计数器（11）、时间测量仪（12）、控制模块（14）、数据包存储器（15）以及压缩感知模块（16）；单光子级别的待测极弱光经由所述入射狭缝（1）入射，然后通过所述光准直部件（2）和第一凹面镜（3?1）对待测极弱光做扩束和准直，使所述待测极弱光成...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：翟光杰，俞文凯，王超，
申请(专利权)人：中国科学院空间科学与应用研究中心，
类型：发明
国别省市：