[发明专利]一种获取多模光纤成像传输矩阵的方法及系统

权利要求书

1.一种获取多模光纤成像传输矩阵的系统，其特征在于，包括：激光器、扩束器、偏振分束镜、第一反射镜、第一分束器、第二反射镜、第二分束器、第一成像模块、第一透镜、第三分束器、第一显微物镜、多模光纤、第二显微物镜、第四分束器、物体标靶、第二透镜、第五分束器、第二成像模块；

所述激光器产生一束单色的线性极化的高斯光束；

所述高斯光束经扩束器和偏振分束器后分成两束，分别为信号光和参考光；

所述参考光经过第一分束器分为两束，分别为第一束参考光和第二束参考光；所述多模光纤的两端分别为第一光纤端面和第二光纤端面；

所述信号光经过第二分束器和第一显微物镜聚焦后从第一光纤端面耦合进入多模光纤，从第二光纤端面射出，经过第二显微物镜准直后，投射到所述物体标靶，投射到物体标靶的信号光由物体标靶反射后，经过第三分束器分成两束，分别为第一束反射信号光和第二束反射信号光；

第一束反射信号光通过第二显微物镜聚焦后从第二光纤端面耦合进入多模光纤，从第一光纤端面射出，再经由第一显微物镜和第一透镜聚焦后，通过第四分束器成像到第一成像模块上，所述第一束参考光通过第一反射镜和第四分束器成像到第一成像模块上，所述第一束反射信号光与第一束参考光在所述第一成像模块中产生干涉，得到第一全息图；

第二束反射信号光经由第二透镜聚焦后，通过第五分束器成像到第二成像模块上，所述第二束参考光通过第二反射镜和第五分束器成像到第二成像模块上，所述第二束反射信号光与第二束参考光在所述第二成像模块中产生干涉，得到第二全息图；所述第一全息图相比第二全息图多一次多模光纤的传输，所述第一全息图和第二全息图用于确定多模光纤的传输矩阵。

2.根据权利要求1所述的获取多模光纤成像传输矩阵的系统，其特征在于，还包括：第一偏振控制器和空间滤波器；

所述激光器产生的高斯光束先经过第一偏振控制器，然后再经过空间滤波器后入射到扩束器；

所述第一偏振控制器用于调整所述高斯光束的偏振态；

所述空间滤波器用于对所述高斯光束进行滤波。

3.根据权利要求1所述的获取多模光纤成像传输矩阵的系统，其特征在于，还包括：第三反射镜；

所述参考光先经过所述第三反射镜反射后再入射到所述第一分束器，然后经过第一分束器分为两束；

所述第三反射镜、第一反射镜和第二反射镜用于调整所述第一束参考光和第二束参考光的传播路线，使得所述第一束参考光和第二束参考光分别入射到第四分束器和第五分束器。

4.根据权利要求1所述的获取多模光纤成像传输矩阵的系统，其特征在于，还包括：第二偏振控制器和第三偏振控制器；

所述第二偏振控制器处于第一束反射信号光的光路中，用于调整第一束反射信号光的偏振态；

所述第三偏振控制器处于第二束反射信号光的光路中，用于调整第二束反射信号光的偏振态。

5.根据权利要求1至4任一项所述的获取多模光纤成像传输矩阵的系统，其特征在于，设U_i为第一全息图对应的图像幅度和相位信息，U_o为第二全息图对应的图像幅度和相位信息，所述多模光纤的传输矩阵通过如下公式确定：T_b＝U_i*U_o^-1，T_b为多模光纤的传输矩阵。