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原文传递多频脉冲序列超快激光连续光谱检测装置及方法

专利名称：	多频脉冲序列超快激光连续光谱检测装置及方法
摘要：	本发明涉及超快过程的超高时间分辨能力的探测，特别涉及一种多频脉冲序列超快激光连续光谱检测装置及方法，属于超快检测领域。该装置包括超短脉冲激光器、多频脉冲序列产生器、脉冲分频器、CCD相机。本发明的方法是利用超短脉冲激光器产生激光脉冲，利用多频脉冲序列产生器产生多个不同频率脉冲组成的脉冲序列，不同频率脉冲之间有一定时间延迟，通过样本以后利用脉冲分频器将各个频率的激光脉冲在空间上进行分离，再使用CCD相机进行光谱探测，从而获得样本的超快连续电子动态光谱信息。本发明可使时间分辨率达到飞秒量级；实现不同频率波段的光谱连续探测，对不具备重复实验条件的过程进行完整连续光谱测量；拍摄周期以及拍摄数量可控调节。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	北京理工大学
发明人：	姜澜;郭宝山;孙靖雅;华艳红
专利状态：	有效
申请日期：	2019-03-05T00:00:00+0800
发布日期：	2019-05-24T00:00:00+0800
申请号：	CN201910162313.X
公开号：	CN109799196A
代理机构：	北京理工正阳知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	邬晓楠
分类号：	G01N21/25(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	100081 北京市海淀区中关村南大街5号
主权项：	1.多频脉冲序列超快激光连续光谱检测方法，其特征在于：超快脉冲激光器产生的超快激光脉冲通过多频脉冲序列产生器后，变为同束多个不同频率脉冲组成的脉冲序列；光束通过观测对象后，将不同频率的脉冲序列从空间上分离出来，形成若干脉冲子光束，各个频率的脉冲子光束同时被收集，经过计算机处理后得到光谱图。 2.如权利要求1所述的多频脉冲序列超快激光连续光谱检测方法，其特征在于：所述多频脉冲序列产生器，包括：分波片、时间延迟器和反射镜；超快脉冲激光器产生的超快激光脉冲被分波片分成两束光，每束光均能够通过时间延迟器调整不同频率脉冲之间延迟时间；然后经过若干反射镜反射到合波片上，实现合束。 3.如权利要求2所述的多频脉冲序列超快激光连续光谱检测方法，其特征在于：所述每光束的光路上可以设置倍频晶体也可以不设置。 4.如权利要求2所述的多频脉冲序列超快激光连续光谱检测方法，其特征在于：所述分波片的数量根据需求进行增加或减少，即能够将激光脉冲分成两个或多个光路。 5.如权利要求2所述的多频脉冲序列超快激光连续光谱检测方法，其特征在于：所述不同频率脉冲之间的延时可控。 6.如权利要求2所述的多频脉冲序列超快激光连续光谱检测方法，其特征在于：所述时间延迟器由两个反射镜和电控平移台组成，通过电控平移台调整两个反射镜的前后位置，进而控制延迟时间。 7.多频脉冲序列超快激光连续光谱检测装置，其特征在于：包括：超快脉冲激光器、多频脉冲序列产生器、脉冲分频器和CCD相机；所述多频脉冲序列产生器包括：若干分波片、若干时间延迟器、若干反射镜、若干倍频晶体和若干合波片；所述延时器由两个反射镜和电控平移台组成；超快脉冲激光器产生的超快激光脉冲通过多频脉冲序列产生器的分波片、时间延迟器、反射镜和倍频晶体后，形成多个不同频率脉冲组成的脉冲序列，再经过多频脉冲序列产生器的合波片合成同束；光束通过观测对象后，按照频率被脉冲分频器分离出若干束，形成若干脉冲子光束，各个频率的脉冲子光束同时被CCD相机收集，经过计算机处理后得到光谱图。 8.如权利要求7所述装置，其特征在于：所述脉冲分频器包括棱镜或光栅。 9.如权利要求7所述装置，其特征在于：检测步骤如下： 1)超快激光器其产生超短激光脉冲； 2)多频脉冲序列产生器通过原激光脉冲产生具有不同频率的多频脉冲序列，不同频率脉冲之间具有可控的时间间隔； 3)具有一定时间延迟间隔的多频脉冲序列通过被测物体，多个频率依次通过，由于不同频率之间存在一定时间间隔，从而可采集被测物体不同时刻的光谱信息； 4)使用脉冲分频器将多频脉冲序列中的不同频率成分分离成多束光束，即可将被测物体不同时刻的光谱信息分离提取； 5)使用CCD相机收集步骤4中分离出来的不同频率的光束，即可获得一系列不同时刻的光谱图像，从而实现超快连续光谱探测； 6)对光谱图像进行去除背景的处理，需要采集背景光；对步骤5)的光谱图像进行去除背景处理，得到最终清晰的图像。
所属类别：	发明专利