[发明专利]飞秒时域单光子空间多波长探测装置

说明书

技术领域：

本发明是一种利用时间轴转换成空间轴同时测量微观领域的时间和空间信息的探测装置。主要用来按照可控制方式进行原子核同步辐射研究，导弹发射预警，时间分辨荧光，气体放电，超快激光，电子束测量，激光多普勒干涉，分子和等离子体物理研究，爆炸学和飞秒光化学的研究，显微及荧光寿命成像，光通信工程和光纤的色散时间等系统的测量。 

背景技术：

已有技术中日本滨松公司生产的条纹相机探测中没有多波长同时测量微观领域的时间和空间信息的实用装置。 

发明内容：

本发明的目的是提供一种具有多光谱波长超短时间在空间轴上同时探测的装置，利用时间轴和空间轴转换的特点，利用辅助光路通过衍射系统和延迟系统控制实现多波长超短时间在空间轴上同时探测的装置。该装置具有时间分辨率高的特点。 

本发明的技术解决方案如下： 

一种多波长同时测量微观领域的时间和空间信息的实用装置，其特点是该装置依源传播方向为序依次包括：源、半透半反分光器、衍射系统、光学准直系统、光电转换器、时域与空间轴转换系统、内设光电转换板、狭缝、网式阳极板、电子加速电极、接收信号电光屏；空间轴接受时域的信息元件、电光转换系统、光学放大系统、实时信息采集处理系统、计算机显示系统、选通系统、扫描系统、延迟系统； 

上述的源是飞秒激光、或其它超快激光器、或其它发光光源及反射、或透射光源、原子核同步辐射场、导弹发射、荧光、气体放电、激光多普勒干涉场、 分子和等离子体发射源、爆炸和飞秒光化学的发射源等。 

上述的半透半反分光器是二向色片、或半透半反镜等。 

上述的衍射系统是光栅、或光子晶体、或多模光纤光栅、或介电体超晶格光波导、或啁啾光纤光栅、或微光纤环形结谐振腔、或声光可调谐器、或非周期光学超晶格多波长元件、或液晶光子晶体元件、或可调谐法布里——珀罗元件、或表面等离子体激元可调谐光学谐振环元件等。 

上述的光学准直系统是自准直望远镜、自聚焦扩束光学准直、光学准直仪、自聚焦透镜准直仪、凹面镜准直仪等。 

上述的光电转换器是平面、凹面、凸面、曲面硅，平面、凹面、凸面、曲面金属，平面、凹面、凸面、曲面半导体，平面、凹面、凸面、曲面光敏染料分子材料组成的器件。 

上述的时域与空间轴转换系统是由光电转换板、狭缝、网式阳极板、电子加速电极，接收信号电光屏等组成的。 

上述的光电转换板是由硅平面、凹面、凸面、曲面硅，平面、凹面、凸面、曲面金属，平面、凹面、凸面、曲面半导体，平面、凹面、凸面、曲面光敏染料分子材料组成的器件。 

上述的狭缝是由窄长条板、曲线板缝、网状屏等组成。 

上述的网式阳极板是网状屏式电子加速电场。 

上述的电子加速电极是金属平面、曲面板等到加速电场极板组成的。 

上述的接收信号电光屏是电光信号转换屏、或微电光致动器、电光敏染料分子材料组成的平面、曲面板、或半导体、或电光转换金属材料组成极板、或是等离子体屏等。 

上述的空间轴接受时域的信息元件是微电传感器、或是电子撞击反应元件、 或是电光转换板、或是半导体、或是金属板等。 

上述的电光转换系统是液晶平板、或等离子体夹板、或半导体等。 

上述的光学放大系统是非线性晶体、或是量子点、或是量子阱、或是实现或是实现光学参量放大的介质、或是实现粒子数反转的介质等。 

上述的实时信息采集处理系统是光信号探面及CCD、或是二极管列阵探测器、或前照式雪崩二极管、或光信号探面及光电二极管、或光信号探面及光电倍增管、或光信号探面及多通道板、或光信号探面及示波器、或光信号探面及计算机、或光信号探面及使用装置等。 

上述的计算机显示系统是计数程序处理功能计算机等。 

上述的选通系统是光子晶体滤波器、或光学群组滤波器、或单模光纤滤波器、或补偿色偏光滤波器、或电光滤波器、或微机械可调光学滤波器、或介电体超晶格光学滤波器、或啁啾光纤光栅滤波器、或微光纤环形结谐振腔滤波器、或声光可调谐滤波器、或非周期光学超晶格多波长滤波器、或液晶光子晶体滤波器、或电光滤波器、或超分辨复振幅光瞳滤波器、或可调谐法布里——珀罗滤波器、或可调谐光纤滤波器、或表面等离子体激元可调谐光学谐振环滤波器、或电可调光学滤波器、或级联式光子滤波器等。 

上述的扫描系统是微电致动器组成、或是微机械致动器、或是热致动器、或是光致动器、或是芯片控制电路、或旋转控制电路器、或精密移动集成电路控制器等组成。