[发明专利]一种基于光子标记的首光子激光成像系统

摘要

一种基于单光子标记的首光子激光成像系统，包括光子编码系统、1×N激光器阵列(2)，光路折转元件(3)、二维扫描装置(4)、望远镜光学系统(5)、光束聚焦元件(6)、光子解码系统(7)、1×N单光子探测器阵列(8)、多通道时间相关单光子计数系统(9)及控制与数据采集系统(10)。本发明装置采用光子标记与高重频首光子成像算法，能够克服现有首光子激光成像系统脉冲重复频率受限难以提升的问题，提高首光子激光成像系统数据采集的速度，缩短首光子激光成像时间。

主权项

1.一种基于光子标记的首光子激光成像系统，其特征在于：包括光子编码系统(1)、1×N激光器阵列(2)、光路折转元件(3)、二维扫描装置(4)、望远镜光学系统(5)、光束聚焦元件(6)、光子解码系统(7)、1×N单光子探测器阵列(8)、多通道时间相关单光子计数系统(9)以及控制与数据采集系统(10)；N为正整数；所述的光子编码系统(1)根据控制与数据采集系统(10)的控制指令，利用开关电路控制1×N激光器阵列(2)中各激光器中的激光二极管的驱动电源，使1×N激光器阵列(2)中的N个激光器，在一个准周期T内，按照相等的时间间隔T/N，依次发射窄脉宽的带有标记的单光子脉冲；N个激光器发射的单光子脉冲通过合束，最后沿同一光路经光路折转元件(3)、二维扫描装置(4)向目标发射；目标反射回的回波光信号经望远镜光学系统(5)、光束聚焦元件(6)到达光子解码系统(7)，光子解码系统(7)将带有标记的单光子脉冲空间分离后，对应送至1×N单光子探测器阵列(8)进行探测；1×N单光子探测器阵列(8)将探测到的信号输出至多通道时间相关单光子计数系统(9)和控制与数据采集系统(10)，提取出带有标记的单光子脉冲的信息，之后通过高重频首光子成像算法对数据进行反演和去噪，最终显示目标的反射率图像和高程图像。