(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211507539.7 (22)申请日 2022.11.29 (71)申请人 季华实验室 地址 528200 广东省佛山市南海区桂城街 道环岛南路28号 (72)发明人 唐嘉铭　李嘉敏　颜林　 (74)专利代理 机构 北京开阳星知识产权代理有 限公司 1 1710 专利代理师 姚金金 (51)Int.Cl. A61B 5/00(2006.01) A61B 5/0507(2021.01) (54)发明名称 成像装置 (57)摘要 本公开涉及一种成像装置， 该装置包括收发 调制组件、 光纤组件和信号处理组件； 收发调制 组件连接光纤组件， 光纤组件连接信号处理组 件； 收发调制组件用于向被测物发射第一电场脉 冲， 接收被测物反射的第二电场脉冲， 以及用于 将第二电场脉冲转换为微波调制光信号， 并通过 光纤组件将微波调制光信号传输至信号处理组 件； 信号处理组件用于基于微波调制光信号确定 被测物的微波 图像。 如此， 本公开避免了现有方 案中电信号受到电磁干扰， 微波调制光信号在传 输的过程中不会受到色散、 干扰等影 响而产生较 大的失真， 因此不会导致波形畸变， 避免了对成 像结果产生影响。 权利要求书3页 说明书10页 附图4页 CN 115517633 A 2022.12.27 CN 115517633 A 1.一种成像装置， 其特 征在于， 所述装置包括： 收发调制组件、 光纤组件和信号处 理组件； 所述收发调制组件连接所述 光纤组件， 所述 光纤组件连接所述信号处 理组件； 所述收发调制组件用于向被测物发射第 一电场脉冲， 接收所述被测物反射的第 二电场 脉冲， 以及用于将所述第二电场脉冲转换为微波调制光信号， 并通过所述光纤组件将所述 微波调制光信号传输 至所述信号处 理组件； 所述信号处 理组件用于基于所述 微波调制光信号确定所述被测物的微波图像。 2.根据权利要求1所述的装置， 其特征在于， 所述收发调制组件包括电场脉冲收发子组 件和电光调制子组件； 所述电场脉冲收发子组件连接所述电光调制子组件， 所述电光调制子组件连接所述光 纤组件； 所述电场脉冲收发子组件用于向被测物发射所述第 一电场脉冲， 以及接收所述第 二电 场脉冲， 并且将所述第二电场脉冲传输 至所述电光调制子组件； 所述电光调制子组件用于将所述第 二电场脉冲转换为所述微波调制光信号， 并通过所 述光纤组件将所述 微波调制光信号传输 至所述信号处 理组件。 3.根据权利要求2所述的装置， 其特征在于， 所述光纤组件包括第一光纤、 第二光纤和 光纤耦合器； 所述第一光纤连接在所述电光调制子组件和所述光纤耦合器之间， 所述第 二光纤连接 在所述光纤耦合器和所述信号处 理组件之间； 所述光纤耦合器用于将所述电光调制子组件通过所述第一光纤传输的所述微波调制 光信号进行耦合， 并通过 所述第二 光纤传输 至所述信号处 理组件。 4.根据权利要求3所述的装置， 其特征在于， 所述电光调制子组件包括宽带跨导放大 器、 恒流偏置器和第一激光 二极管； 所述宽带跨导放大器一端连接所述电场脉冲收发子组件， 另一端连接所述恒流偏置 器， 所述恒流偏置器连接所述第一激光 二极管， 所述第一激光 二极管连接所述第一 光纤； 所述宽带跨导放大器用于将所述电场脉冲对应的电压信号转换为电流信号， 并通过所 述恒流偏置器传输 至所述第一激光 二极管； 所述恒流偏置器用于为所述第一激光 二极管提供偏置电流； 所述第一激光二极管用于将所述电流信号转换为所述微波调制光信号， 并将所述微波 调制光信号 通过所述第一 光纤传输 至所述光纤耦合器。 5.根据权利要求3所述的装置， 其特征在于， 所述信号处理组件包括光纤光栅、 衰减器、 单光子探测器和控制器； 所述光纤光栅一端连接所述第二光纤， 另一端连接所述衰减器， 所述衰减器连接所述 单光子探测器， 所述单光子 探测器连接所述控制器； 所述光纤光栅用于将不同波长的所述微波调制光信号进行区分， 并传输至所述衰减 器； 所述衰减器用于将所述 微波调制光信号衰减为单光子量级； 所述单光子 探测器用于对所述 微波调制光信号的光谱进行分析， 获得分析 结果； 所述控制器用于基于所述分析 结果确定所述被测物的微波图像。权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115517633 A 26.根据权利要求5所述的装置， 其特征在于， 所述电场脉冲收发子组件包括储能装置、 光电导开关、 定向耦合器、 第一环形器和超宽带天线； 所述储能装置连接所述光电导开关， 所述定向耦合器包括第一端口和第二端口， 所述 光电导开关连接所述定向耦合器的所述第一端口， 所述定向耦合器的所述第二端口连接所 述第一环形器， 所述第一环形器一端连接所述超宽带天线， 另一端连接所述电光调制 子组 件； 所述储能装置用于储 存电场能量； 所述光电导开关用于控制所述储能装置输出所述电场能量， 所述光电导开关还用于通 过所述第一端口向所述定向耦合器输出 所述第一电场脉冲； 所述定向耦合器用于通过 所述第二端口将所述第一电场脉冲传输 至所述第一环形器； 所述第一环形器用于将所述第 一电场脉冲传输至所述超宽带天线， 以及接收所述超宽 带天线传输的所述第二电场脉冲， 并将所述第二电场脉冲传输至所述电光调制 子组件， 所 述第一环形器还用于隔离所述第一电场脉冲和所述第二电场脉冲； 所述超宽带天线用于向所述被测物发射所述第 一电场脉冲， 以及接收所述被测物反射 的所述第二电场脉冲。 7.根据权利要求6所述的装置， 其特征在于， 所述电场脉冲收发子组件还包括第 二环形 器和隔离电阻； 所述定向耦合器还 包括第三端口和第四端口； 所述第二环形器设置 于所述第一环形器和所述电光调制子组件之间； 所述定向耦合器的所述第 三端口连接所述隔离电阻， 所述定向耦合器的所述第四端口 连接所述第二环形器； 所述定向耦合器还用于通过所述第四端口向所述第二环形器发送所述第一电场脉冲 对应的脉冲波形采样信号； 所述第二环形器用于接收所述第 二电场脉冲和所述脉冲波形采样信号， 并且将所述第 二电场脉冲和所述脉冲波 形采样信号传输至所述电光调制子组件， 所述第二环形器还用于 隔离所述第二电场脉冲和所述脉冲波形采样信号。 8.根据权利要求6所述的装置， 其特征在于， 所述装置还包括电场脉冲控制组件； 所述 光纤组件 还包括第三 光纤和第四光纤； 所述电场脉冲控制组件一端连接所述控制器， 另一端通过所述第 三光纤连接至所述光 纤耦合器， 所述第四光纤连接在所述 光纤耦合器和所述 光电导开关之间； 所述电场脉冲控制组件用于基于所述控制器的控制 指令生成激光脉冲,并且通过所述 第三光纤传输 至所述光纤耦合器； 所述光纤耦合器还用于基于所述激光脉冲生成第 一激发光， 并且通过所述第四光纤传 输至所述光电导开关； 所述光电导开关还用于基于所述第一激发光控制所述储能装置 输出所述电场能量。 9.根据权利要求8所述的装置， 其特征在于， 所述电场脉冲控制组件包括短脉冲激光驱 动器和第二激光 二极管； 所述短脉冲激光驱动器一端连接所述控制器， 另一端连接所述第二激光二极管， 所述 第二激光 二极管通过 所述第三 光纤连接 至所述光纤耦合器； 所述短脉冲激光驱动器用于基于所述控制 指令生成脉冲激光， 并传输至所述第 二激光权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115517633 A 3