| 主权项 |
一种超灵敏光谱仪，其特征在于，包括光学单元(I)和电学单元(II)；其中，光学单元(I)包括入射狭缝(1)、光准直部件(2)、凹面镜(3)、光栅分光部件(4)、空间光调制器(5)、会聚收光部件(6)；所述凹面镜(3)包括第一凹面镜(3‑1)，第二凹面镜(3‑2)；电学单元(II)包括随机数发生器(9)、单光子点探测器(10)、计数器(11)、控制模块(12)、数据包存储器(13)以及压缩感知模块(14)；单光子级别的待测极弱光经由所述入射狭缝(1)入射，然后通过所述光准直部件(2)和第一凹面镜(3‑1)对待测极弱光做扩束和准直，使所述待测极弱光成为平行光；所述平行光照射到所述光栅分光部件(4)生成光栅反射光场，再经过所述第二凹面镜(3‑2)反射，进而在所述空间光调制器(5)上展开形成光谱带；所述空间光调制器(5)对所形成的光谱带进行随机调制，使得其出射光以一定的随机概率向会聚收光部件(6)发射；所述会聚收光部件(6)滤除杂散光，将过滤后的待测极弱光传输到所述电学单元(II)中的单光子点探测器(10)；所述随机数发生器(9)产生随机数并提供给所述空间光调制器(5)，所述空间光调制器(5)根据该随机数实现随机调制；所述单光子点探测器(10)探测待测极弱光中的各个单光子点，将采集到的光信号转换成有效脉冲信号后输出；所述计数器(11)记录所述单光子点探测器(10)探测到的单光子点的数目；所述控制模块(12)对整个超灵敏光谱仪进行控制协调，包括对各部件的使能和触发脉冲控制，确保所述计数器(11)和空间光调制器(5)之间步调一致；所述计数器(11)所记录的单光子点的数目和随机数发生器(9)生成的随机基一起打包存入所述数据包存储器(13)中，所述压缩感知模块(14)根据所述单光子点的数目以及随机基实现光谱带信号重建，得到光谱强度曲线。 |
