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1.一种脉冲型延时色散光谱测量方法，其特征在于，包括下述步骤：S1：通过脉冲激光激发待测样品并产生瞬时光谱；S2：将瞬时光谱中的不同光子在时间上进行延时色散处理并根据时序先后依次分开；S3：采用高速高灵敏光电探测器分时探测光谱中随时间而来的光子且每一个周期内探测到的光谱完全相同。2.如权利要求1所述的光谱测量方法，其特征在于，在步骤S2中，将瞬时光谱中不同光子按波长、频率、相位、能量、偏振、波矢方向或强度在时间上进行延迟并分散开。3.如权利要求1或2所述的光谱测量方法，其特征在于，在步骤S3中，所述高速高灵敏光电探测器采用单通道探测元件，包括光电倍增管、硅基光电倍增管、光子计数器、单光子雪崩二极管或调制解调光电放大探测器。4.一种基于权利要求1所述的光谱测量方法实现的光谱成像方法。

本发明属于光谱测量和光谱成像技术领域，本发明公开了一种脉冲型延时色散光谱测量方法和装置及光谱成像方法和装置；光谱测量方法包括：S1：通过脉冲激光激发待测样品并产生瞬时光谱；S2：将瞬时光谱中的不同光子在时间上进行延时处理并根据时序先后依次分开；S3：采用高速高灵敏光电探测器探测光谱中随时间而来的光子。本发明采用瞬间脉冲来激发样品，并将样品中被激发出的光谱集中到激发光脉冲之间的时间段，再利用单通道高灵敏光电探测器对时间上展开的光谱实现高效率的直接测量，不需要依赖多通道探测设备测量光谱；不仅可以高效利用光谱中的所有光子，而且还可以从数量级上提高光谱测量的灵敏度，从而提高光谱测量效率。

光谱因为具有分子特异性以及其它分析和测量优势，已经在生物、化学、材料、医学等众多领域以及工业生产中得到了广泛应用。荧光光谱源于原子分子中电子态跃迁，可应用于成像、原子分子成分、状态的识别、以及荧光标记。但荧光光谱谱线的线宽较宽，大都在20nm～100nm的范围，导致荧光成像技术很难实现五种以上的多色成像。相比之下，拉曼光谱源于分子的振动态跃迁，其拉曼指纹谱具有很好的分子特异性，能够识别和表征复杂系统中的化学组分，可以定量分子的浓度。并且拉曼光谱具有更窄的特征峰线宽，仅有0.1nm～1nm，可以实现多色拉曼成像。利用特别的拉曼标签，可发展百色或更多色的拉曼标记，实现对生物体中百种以上蛋白、核糖核酸(Ribonucleic acid，RNA)的标记、识别、定位与成像。但是由于传统拉曼的信号十分微弱，且生物体内的分子浓度较低，因此普通拉曼很难在生物成像上有更广阔的应用。

普通拉曼光谱仪的探测器通常采用CCD相机进行光谱采集。CCD相机不但灵敏度低，需要复杂的降温系统才能压制电子噪声，而且数据传输速度慢，不能实现高速的信号采集。光电倍增管(Photomultiplier tube，PMT) 灵敏度远远高于CCD像素，但是使用高灵敏光电倍增管阵列代替CCD像素，需要100～1000个独立的PMT探头，价格昂贵，系统复杂，无法实现。因此仅依靠CCD光谱仪进行拉曼光谱记录的模式极大限制了拉曼的灵敏度，长期制约了拉曼的发展。

华中科技大学（Huazhong University of Science and Technology），简称华中大、华科大 ，位于湖北省武汉市，是中华人民共和国教育部直属的综合性研究型全国重点大学、位列国家“双一流”“985工程”“211工程”、入选“强基计划”“111计划”、卓越工程师教育培养计划、卓越医生教育培养计划、国家大学生创新性实验计划、国家级大学生创新创业训练计划、国家建设高水平大学公派研究生项目、国家级新工科研究与实践项目、基础学科拔尖学生培养计划2.0，是学位授权自主审核单位、全国深化创新创业教育改革示范高校、一流网络安全学院建设示范项目高校、中国政府奖学金来华留学生接收院校、教育部来华留学示范基地，为中欧工程教育平台成员和医学“双一流”建设联盟 、国际应用科技开发协作网 、全球能源互联网大学联盟成员。

(1)本发明将激发激光集中到极短的瞬间脉冲，采用瞬间脉冲来激发样品，并将样品中被激发出的光谱集中到激发光脉冲之间的时间段，再利用单通道高灵敏光电探测器对时间上展开的光谱实现高效率的直接测量，而不需要再依赖多通道探测设备测量光谱。本发明能够采用更加灵敏的单通道光电探测器，不仅可以高效利用光谱中的所有光子，而且还可以从数量级上提高光谱测量的灵敏度，同时也避免了传统光谱仪中必须使用CCD 这样的多像元、多通道、低灵敏度、低效的探测器对光谱进行测量的问题。同时，脉冲激光的激发和该脉冲之后的探测时间为一个周期，每个周期内所采集的光谱完全相同，光谱中的光子可以用于重复信号的积分，激发光和产生的光谱光子，两者完全被利用于光谱测量，没有浪费；从而提高了光子利用率，提高光谱测量效率。

(2)本发明提供的光谱测量装置结构更加简单，无需高精度的光栅，光谱分辨率由时间延迟色散的分辨率决定；减少各种滤光片的使用，因为激发光和光谱在时间上是分开探测的，不会在不同波长间存在串扰；且使用单通道探头就可实现全光谱测量，不需要分段测量或者移动光栅；激发波长可以随意调节；可以通过双波长消除本底荧光的干扰，尤其适合在拉曼光谱以及CARS光谱中进行应用。

(3)本发明可以测量低波数拉曼光谱。因为传统基于空间色散的拉曼光谱仪需要应用长通边界滤光片压制激发激光在光谱仪内的散射，导致靠近激发光波长的光谱被截止了；因此低波数的拉曼光谱(<500cm-1)通常无法测量。应用本发明的延时色散光谱的方法可以避开滤光片的使用，从而让低波数的拉曼光谱得到有效采集。

本专利成果采用技术转让，技术入股，技术合作等成果转化方式，希望进一步实现该专利的有益效果，有兴趣皆可面议。