[发明专利]基于交叉条形阳极探测器的单光子三维成像系统

权利要求书

1.一种基于交叉条形阳极探测器的单光子三维成像系统，其特征在于，所述三维成像系统包括：

激光发射模块，用于产生激光脉冲并用所述激光脉冲对目标进行均匀照明；

光学接收模块，用于接收目标反射所述激光脉冲的光，从而对所述目标进行成像；

探测器模块，用于接收所述光学接收模块所成像的光子信号，并记录所述光子信号的二维位置和从所述光子信号从所述激光发射模块发出至反射落在所述探测器模块上的飞行时间；

上位机成像软件模块，用于接收所述探测器模块输出的电信号并将所述电信号进行解析成像。

2.根据权利要求1所述的一种基于交叉条形阳极探测器的单光子三维成像系统，其特征在于，所述激光发射模块包括：

皮秒激光器，用于产生皮秒量级的激光脉冲；

分光镜，设置在所述皮秒激光器前方，用于将所述激光脉冲进行分束，将所述激光脉冲分成参考信号和照明信号；

激光发射镜组，设置在所述分光镜的前方，用于对所述照明信号进行整形聚波。

3.根据权利要求1所述的一种基于交叉条形阳极探测器的单光子三维成像系统，其特征在于，所述光学接收模块包括：

成像镜组，用于接收经过目标反射后的激光脉冲信号；

窄带滤波片，设置在所述成像镜组的前方，用于透过特定频率带的激光。

4.根据权利要求1所述的一种基于交叉条形阳极探测器的单光子三维成像系统，其特征在于，所述探测器模块包括：

探测器前端，用于进行光电转换并在阳极条带上产生感应电荷脉冲；阳极信号采集电路，用于连接所述各个交叉条形阳极且进行信号采集；

时间测量电路，用于接收探测器光子信号和激光发射模块的参考信号，从而计算光子信号从激光发射模块发出至反射落在探测器模块上的飞行时间；

数据传输电路，用于将二维位置信号和光子飞行时间信号传输至上位机的。

5.根据权利要求4所述的一种基于交叉条形阳极探测器的单光子三维成像系统，其特征在于，所述探测器前端包括光阴极、微通道板和交叉条形阳极。

6.根据权利要求4所述的一种基于交叉条形阳极探测器的单光子三维成像系统，其特征在于，所述阳极信号采集电路包括对探测器前端的交叉条形阳极信号进行整形放大并转换成数字信号的单元。

7.根据权利要求4所述的一种基于交叉条形阳极探测器的单光子三维成像系统，其特征在于，所述时间测量电路的飞行时间为数字化形式。

8.根据权利要求4所述的一种基于交叉条形阳极探测器的单光子三维成像系统，其特征在于，所述时间测量电路的一个输入端连接所述探测器前端，所述时间测量电路的另一个输入端连接所述激光发射模块中的参考信号发出端。