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龙图腾网获悉中国科学院上海光学精密机械研究所申请的专利基于空频复用的单次曝光超短脉冲时空测量装置和方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN114739521B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-04-14发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202210321264.1，技术领域涉及：G01J9/00；该发明授权基于空频复用的单次曝光超短脉冲时空测量装置和方法是由朱坪;徐英明;易友建;朱健强;刘诚;谢兴龙;潘兴臣设计研发完成，并于2022-03-24向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于空频复用的单次曝光超短脉冲时空测量装置和方法在说明书摘要公布了：一种基于空频复用的单次曝光超短脉冲时空测量装置和方法，装置包括分束模块，波长选通模块，波前调制模块和探测器。待测光束经过分束模块分为不同角度的子光束，波长选通模块使得不同角度的待测光束通过的窄带波长不同，然后该滤波后的光束经过波前调制模块，最终由探测器记录衍射光斑。利用单次曝光相位恢复技术可以恢复出每个波长对应的波前信息。本发明可以实现对宽带光束的单次曝光测量，尤其对于飞秒脉冲的波前测量，可以实现飞秒脉冲的时空诊断，同时具有自参考和空间高分辨率的特点。

本发明授权基于空频复用的单次曝光超短脉冲时空测量装置和方法在权利要求书中公布了：1.一种基于空频复用的单次曝光超短脉冲时空测量装置，其特征在于，包括： 波前分束模块1，用于将待测光束按能量比Q1:Q2分束，Q1和Q2根据需求确定； 光栅分束模块2，用于将分束后的待测光束分为不同角度的子光束； 波长选通模块3，使不同角度的子光束通过不同的窄带波长； 波前调制模块4，用于对待测波前进行波前调制； 探测器模块5，用于记录经过波前调制模块4调制后波前的光强； 时间相位测量模块6，用于测量超短脉冲时间相位分布； 控制及数据处理模块7，用于控制探测器模块5，及时记录衍射光斑，并存储衍射光斑，对数据进行处理，通过单次曝光相位恢复算法处理数据，重建每个波长对应的波前复振幅分布，结合时间相位测量结果实现时空耦合，得到待测脉冲的时空波前分布，具体包括： 步骤1标定波前调制模块4对某一波长的复振幅透过率函数，其中，m表示为光栅不同的衍射级次，m=1,2,3..M； 步骤2波前调制模块4之前的光束复振幅分布，初始猜测公式如下： 式中，为第m个衍射级次的振幅系数，为产生行，列的随机矩阵，和分别是运算数据矩阵的行和列； 步骤3控制及数据处理模块7波前迭代计算过程： ①前向传播过程：初始猜测波前经过波前调制模块4后变为波前：，然后波前传播至探测器模块5得到波前，其中表示波前的前向传播过程，为传播距离，为波前调制模块4与探测器模块5之间的距离； 由探测器模块5记录的衍射光斑，对衍射光斑分割为不同波长对应的衍射光斑，为分割操作； 控制及数据处理模块7对波前进行更新：，并计算估计衍射光斑与记录衍射光斑之间的误差，公式如下： 其中，为对矩阵中所有元素进行求和，为对波前取相位操作； ②后向传播过程：更新后的波前后向传播至波前调制模块4得到波前，其中表示后向传播过程，为传播距离； 利用以下更新公式得到波前调制模块4前的波前为： 将更新后的波前传播至焦点面，得到焦点面波前，施加孔函数更新焦点面波前为：，其中为第m个波前对应的孔函数；然后将传播至波前调制模块4之前得到调制模块4前的波前； 用更新后的波前代替初始猜测波前，进行下一次迭代，直到误差RMS小于预定值结束迭代过程，得到每个波长对应波前调制模块4之前的波前分布，将波前进行传播可以得到其他位置不同波长待测光束的空间相位分布，表示为，n=1,2,3,…N； 步骤4：由时间相位测量模块6可以测量得到不同时间对应的复振幅，其复振幅表示为，结合步骤3中得到的，n=1,2,3,…N，可以将N个实现时空耦合，得到待测脉冲的波前分布。

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