[发明专利]一种基于高阶关联光场的关联成像装置及其控制方法

权利要求书

1.一种基于高阶关联光场的关联成像装置，其特征在于，所述基于高阶关联光场的关联成像装置包括沿光路传播方向布置的关联光子源模块、光子束放大模块、成像扫描模块以及光子探测模块；

所述关联光子源模块用于产生关联光子源；

所述光子束放大模块用于放大所述关联光子源模块产生的光源；

所述成像扫描模块用于将参考光路中反射镜前的物体在扫描光路扫描出来，所述成像扫描模块的输出光路分为两路，一路进入所述成像扫描模块的扫描光路，另一路进入成像扫描模块的参考光路；

所述光子探测模块包括两个接收端，用于接收来自所述成像扫描模块的光，所述光子探测模块用于符合测量计数。

2.根据权利要求1所述的基于高阶关联光场的关联成像装置，其特征在于，所述关联光子源模块包括沿光路传播方向依次设置的激光器、第一透镜、波片组、第一偏振分束器、第二透镜以及非线性晶体；

所述激光器用于泵浦光束为整个装置提供初始光束；

所述第一透镜与所述第二透镜用于光束进入所述非线性晶体之前的缩小和准直；

所述波片组用于泵浦光的相位调制；

所述第一偏振分束器与所述波片组配合，用于保持泵浦光相位稳定的同时调整出射光束的强度；

所述非线性晶体用于对泵浦光进行转换以得到所需光束。

3.根据权利要求2所述的基于高阶关联光场的关联成像装置，其特征在于， 所述波片组包括沿光路传播方向依次设置的第一四分之一波片和第一半波片；所述第一四分之一波片以及所述第一半波片的长轴角度可调以输出相位与光强稳定的水平偏振激光。

4.根据权利要求1所述的基于高阶关联光场的关联成像装置，其特征在于，所述光子束放大模块包括沿光路传播方向依次设置的4f成像系统以及光束放大器；

所述4f成像系统用于减小非线性晶体产生的单光子在空间传播过程中的相位畸变，高度保持原有关联关系；

所述光束放大器焦距可调，且所述光束放大器的前焦点与所述4f成像系统的后焦点重合，所述光束放大器输出的光束与所述关联光子源模块输出的准直光成放大关系。

5.根据权利要求4所述的基于高阶关联光场的关联成像装置，其特征在于，所述成像系统包括第三透镜以及第四透镜；

所述第三透镜与所述第四透镜焦距相同，且两组成4f成像系统。

6.根据权利要求1所述的基于高阶关联光场的关联成像装置，其特征在于，所述成像扫描模块包括第二偏振分束器、第一滤光片以及参考光路；

所述第二偏振分束器用于将非线性晶体产生的光束分离为水平偏振透射光束以及竖直偏振反射光束；

所述第一滤光片位于所述第二偏振分束器透射光路的出射端，用于将空间光束中非单光子信号滤除以完成对光频率的滤光功能，从而提高信噪比；

所述参考光路用于将所述竖直偏振反向光束经过物体后转换为水平偏振光束进入到光子探测模块中。

7.根据权利要求6所述的基于高阶关联光场的关联成像装置，其特征在于，所述参考光路包括第三偏振分束器、第二四分之一波片、反射镜、第五透镜以及第二滤光片；

所述第二偏振分束器产生的竖直偏振反射光束进入所述第三偏振分束器后，反射进入所述第二四分之一波片以及所述反射镜，所述第三偏振分束器用于将经过所述第二四分之一波片和所述反射镜的竖直偏振反射光束转换为水平偏振透射光束以射入第五透镜中，进而射入所述光子探测模块；

所述第二四分之一波片以及反射镜用于将竖直偏振反射光束转换为水平偏振透射光束；

所述第五透镜用于将收集到的光束射入所述光子探测模块；

所述第二滤光片用于将空间光束中非单光子信号滤除以完成对光频率的滤光功能，从而提高信噪比。