[发明专利]用于色散型傅立叶变换成像的设备和方法

权利要求书

1.一种用于读取条码和感测位移的设备，包括：

用于生成宽带脉冲探测束的装置；

用于将所述脉冲探测束的光谱傅立叶变换映射到空间域的装置，从而空间分散所述宽带脉冲探测束，以使得基于将要读取的目标的响应光信号，每个独立的波长入射到将要读取的目标的不同部分；

其中目标信息包括条码图案和/或位移，所述目标信息变成以从所述目标接收到的光的光谱被编码以作为所述响应光信号；

用于对所述响应光信号进行色散型傅立叶变换的装置，以将所述响应光信号转换为时域波形；以及

其中所述色散型傅立叶变换将所述空间分散的宽带脉冲探测束的各个独立的波长重组回时域；

用于检测和分析所述时域波形的装置，以确定被读取目标内的条码图案和/或位移。

2.如权利要求1中所述的设备，其中响应于从目标反射到所述用于色散型傅立叶变换的装置的光能量、或者响应于通过目标透射到所述用于色散型傅立叶变换的装置的光能量而产生所述响应光信号。

3.如权利要求1中所述的设备，其中通过自由空气、光纤、或通过自由空气和光纤的组合来传播所述探测束和所述响应光信号。

4.如权利要求1中所述的设备，其中所述用于生成所述宽带脉冲探测束的装置包括被配置用于生成脉冲的激光器。

5.如权利要求1中所述的设备，还包括用于从所述用于生成宽带脉冲探测束的装置所生成的脉冲序列中检出所选脉冲的装置。

6.如权利要求1中所述的设备，还包括耦接到所述用于生成宽带脉冲探测束的装置的、用于进行放大和/或滤波的装置，以提高所述脉冲探测束的信噪比和检测灵敏度。

7.如权利要求1中所述的设备，其中所述用于生成宽带脉冲探测束的装置包括用于超连续谱生成的装置，用于使从光源发出的光的光谱带宽变宽。

8.如权利要求1中所述的设备，其中所述用于将光谱傅立叶变换映射到空间域的装置包括色散元件。

9.如权利要求1中所述的设备，其中由包括衍射光栅的色散元件来实现所述用于傅立叶变换映射的装置，以分离所述脉冲探测束的波长。

10.如权利要求1中所述的设备，其中由包括棱镜的色散元件来实现所述用于傅立叶变换映射的装置。

11.如权利要求1中所述的设备，其中由包括虚拟成像的相控阵列色散器的色散元件来实现所述用于傅立叶变换映射的装置。

12.如权利要求1中所述的设备，还包括用于根据从目标返回的响应光信号分离指向目标的所述脉冲探测束的装置。

13.如权利要求1中所述的设备，其中用于将所述响应光信号转换为时域波形的所述用于色散型傅立叶变换的装置包括用于引起群速离差（GVD）的元件。

14.如权利要求1中所述的设备，其中所述用于色散型傅立叶变换的装置包括在将所述响应光信号转换为时域波形的过程中引起群速离差（GVD）的色散元件和/或啁啾光学元件。

15.如权利要求1中所述的设备，其中所述用于检测和分析所述时域波形的装置包括：

至少一个光敏元件；

数字化转换器，其耦接到所述光敏元件，所述数字化转换器被配置用于将光学波形转换为数字信号；

数字信号处理器，被配置用于分析所述数字信号，以读取目标。

16.如权利要求1中所述的设备，还包括在所述用于色散型傅立叶变换的装置之前、之内、或之后的光学放大和/或滤波。

17.如权利要求1中所述的设备：

还包括在所述用于色散型傅立叶变换的装置之前、之内、或之后的光学放大和/或滤波；并且

其中使用受激拉曼散射、半导体放大器、或光纤放大器来实现所述光学放大。

18.如权利要求1中所述的设备，还包括：

布置在所述用于色散型傅立叶变换的装置之前、之内、或之后的光纤放大器；以及

对所述光纤放大器进行泵激的连续波光或脉冲光。

19.如权利要求1中所述的设备，还包括用于对目标执行光学数据库相关匹配检测的装置。