[发明专利]用于时间分辨漫射相关谱的系统和方法

权利要求书

1.一种时间分辨漫射相关光谱(TR-DCS)系统，包括：

TR-DCS源，所述TR-DCS源被配置用于将光脉冲发射到目标介质中，所述光脉冲的脉冲长度在1ps与10ns之间；

TR-DCS检测器，所述TR-DCS检测器被配置用于从所述目标介质接收所述光脉冲并且响应于接收所述光脉冲而生成TR-DCS检测器信号；

存储器，所述存储器存储一个或多个等式，所述一个或多个等式将飞行时间和相关性与所述目标介质内的散射颗粒的动力学相关联；以及

处理器，所述处理器耦合至所述TR-DCS检测器和所述存储器，所述处理器被配置用于使用所述TR-DCS检测器信号和所述一个或多个等式来确定所述目标介质的动力学。

2.如权利要求1所述的系统，所述光脉冲的脉冲长度在10ps与700ps之间。

3.如权利要求1所述的系统，其中，所述TR-DCS源是变换受限或近变换受限的脉冲调制光源，并且所述光脉冲是变换受限或近变换受限的光脉冲。

4.如权利要求1所述的系统，其中，所述TR-DCS源是布拉格反射器激光器、分布式布拉格反馈激光器、增益开关分布式布拉格反射器激光器、外腔室激光器、锁模激光器、q开关激光器、或其组合。

5.如权利要求1所述的系统，其中，所述TR-DCS源是二极管激光器、固态激光器、光纤激光器、或其组合。

6.如权利要求1所述的系统，其中，所述TR-DCS源是扫频源。

7.如权利要求1所述的系统，其中，所述TR-DCS源被配置用于以400nm与1500nm之间的波长将所述光脉冲发射到所述目标介质中。

8.如权利要求1所述的系统，其中，所述TR-DCS源被配置用于以10μW与10W之间的平均功率将所述光脉冲发射到所述目标介质中。

9.如权利要求1所述的系统，其中，所述TR-DCS源被配置用于以小于或等于1GHz的频率将所述光脉冲发射到所述目标介质中。

10.如权利要求1所述的系统，其中，所述TR-DCS源是电脉冲调制的或光学脉冲调制的。

11.如权利要求1所述的系统，其中，所述TR-DCS源包括种子光源和放大器。

12.如权利要求11所述的系统，其中，所述种子光源是连续波种子光源，并且所述放大器是脉冲调制放大器。

13.如权利要求11所述的系统，其中，所述种子光源是脉冲调制种子光源，并且所述放大器是连续波放大器。

14.如权利要求11所述的系统，其中，所述种子光源是脉冲调制种子光源，并且所述放大器是脉冲调制放大器。

15.如权利要求14所述的系统，其中，所述光脉冲的脉冲长度是通过改变所述脉冲调制种子光源与所述脉冲调制放大器之间的脉冲定时而确定的。

16.如权利要求1所述的系统，所述系统进一步包括第二光源。

17.如权利要求1所述的系统，所述系统进一步包括第二检测器。

18.如权利要求1所述的系统，所述系统进一步包括触发源，所述触发源被配置用于生成触发信号，所述TR-DCS源被配置用于相对于所述触发信号对所述TR-DCS源的发射进行定时，或者所述触发源被配置用于相对于来自所述TR-DCS源的所述发射而对所述触发信号进行定时。

19.如权利要求18所述的系统，其中，所述计算机使用所述触发信号来确定所接收到光脉冲的飞行时间。

20.如权利要求1所述的系统，其中，所述TR-DCS检测器选自包括以下各项的组：单光子雪崩光电二极管检测器、光电倍增管、Si光电二极管、Ge光电二极管、InGaAs光电二极管、PbS光电二极管、PbSe光电二极管、HgCdTe光电二极管、PIN光电二极管、光电晶体管、MSM光电探测器、CCD和CMOS检测器阵列、硅光电倍增器、多像素光子计数器、及其组合。

21.如权利要求1所述的系统，其中，所述TR-DCS检测器信号为模拟信号、数字信号、光子计数信号、或其组合。