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一种用于全光超快成像的补偿校正装置及方法 

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申请/专利权人:武汉大学

摘要:本发明属于超快成像技术领域,公开了一种用于全光超快成像的补偿校正装置及方法。本发明采用垂直柱面镜、衍射光栅、第四平凸透镜和光谱剪切反射镜阵列组成的4f系统,将不同波长进行空间色散和空间分光,实现一维分布子脉冲序列,衍射光栅、垂直柱面镜和成像透镜形成共轭关系,将光谱剪切反射镜阵列面上的脉冲光束映射到成像透镜,可减少衍射光栅、成像透镜等光学元器件尺寸,同时入射到成像透镜的光束从透镜的边缘位置转移到透镜中心,从而对全光超快成像系统的轴外像差和离轴量进行补偿和校正,实现一维分布的每帧都成像清晰的脉冲序列光斑,从而实现多帧数的高时间和空间分辨率全光超快成像。

主权项:1.一种用于全光超快成像的补偿校正装置,其特征在于,包括:空间色散装置和成像接收装置;所述空间色散装置包括垂直柱面镜、衍射光栅、第四平凸透镜和光谱剪切反射镜阵列;所述成像接收装置包括成像透镜;携带有观测对象信息的光束入射至所述垂直柱面镜,并通过所述垂直柱面镜、所述衍射光栅、所述第四平凸透镜和所述光谱剪切反射镜阵列组成的4f系统实现空间色散和空间分光,得到一维阵列分布的脉冲序列;所述一维阵列分布的脉冲序列经所述光谱剪切反射镜阵列反射后,再一次经过所述第四平凸透镜、所述衍射光栅和所述垂直柱面镜,然后入射至所述成像透镜;所述光谱剪切反射镜阵列上的脉冲序列映射到所述成像透镜,所述光谱剪切反射镜阵列上的像与所述成像透镜上的像共轭,入射到所述成像透镜的脉冲序列为补偿校正后的一维阵列分布的脉冲序列,并位于所述成像透镜的中心区域;所述垂直柱面镜将圆形光斑光束聚焦成竖直方向的线形光斑光束后入射至所述衍射光栅,具有不同波长的光束经所述衍射光栅进行空间色散后入射至所述第四平凸透镜,所述第四平凸透镜进行傅里叶变换对空间色散后的发散光束进行准直,准直后的光束入射至所述光谱剪切反射镜阵列;光束通过所述光谱剪切反射镜阵列逐渐递增的倾斜角度的反射面后,再一次经过所述第四平凸透镜进行傅里叶逆变换,之后经过所述衍射光栅进行合束形成线形光斑序列,最后通过所述垂直柱面镜将线形光斑序列在垂直方向进行准直,形成圆形光斑序列。

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