[發明專利]利用頻率光梳實現太赫茲快速成像的太赫茲時域光譜系統

有效

• 申請號: 201210472804.2
• 申請日: 2012-11-20
• 公開（公告）號: CN102980857A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發明（設計）人: 熊偉;姚軍;張鐵軍;汪為民
• 申請（專利權）人: 中國科學院光電技術研究所
• 主分類號: G01N21/31
• 分類號: G01N21/31
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 楊學明

1.一種利用頻率光梳實現太赫茲快速成像的太赫茲時域光譜系統，其特征在于：該太赫茲時域光譜系統中太赫茲源（1）發射出來的THz脈沖（2），通過第一拋面鏡（3）形成平行光束（4），該平行光束（4）依次通過復合周期結構形成的成像光梳（5）和待測物體（6），然后經過第二拋面鏡（7）的光束（8）聚焦到太赫茲探測器（9）上，太赫茲探測器（9）接收的信息通過計算機（10）進行數據處理，提取出待測物體（6）的透射特征空間分布信息，實現快速成像；其中：

所述的被探測器（9）是單點接收，一次探測即可得到整個待測物體空間透射信息；

所述的成像光梳，利用周期性的微細結構的頻率選擇特性，使用不同參數周期性微細結構作為單元結構，將不同中心選擇頻率的單元結構復合到同一平面內，形成0.1THz-10THz頻段內的頻率光梳器件，工作范圍能偶覆蓋整個太赫茲波段，也可以在其中某一個波段工作；所述的成像光梳（5）的單元結構使用周期性金屬結構，材料可以使用任意金屬或者合金，材料種類等于或大于一種，材料層數等于或大于一層，成像光梳可以有基底材料（12）或者無基底材料；所述的成像光梳的單元結構周期大于1微米，金屬層總厚度大于10納米，成像光梳至少包含一個單元結構。

2.根據權利要求1所述的一種利用頻率光梳實現太赫茲快速成像的太赫茲時域光譜系統，其特征在于：所述的成像光梳（5）中單元結構的透射特性和位置排列（11）需要預先設計，單元結構的透射特性是在透射譜上表現為帶通或者帶阻特性，單元結構的位置排列直接影響到成像光梳在頻譜上的透射峰或者透射谷與空間位置的對應關系，后期需要根據對應關系進行數據提出處理。

3.根據權利要求2所述的一種利用頻率光梳實現太赫茲快速成像的太赫茲時域光譜系統，其特征在于：所述的成像光梳（5）中組成該成像光梳的外側被一個金屬框（12）包圍，在保證太赫茲光束超出成像光梳面積時，太赫茲光束不從器件周邊溢出。

4.根據權利要求1所述的一種利用頻率光梳實現太赫茲快速成像的太赫茲時域光譜系統，其特征在于：所述的成像光梳（5）與待測物體（6）放置的前后位置為：使太赫茲平行光束入射順序為依次通過待測物體（6）和成像光梳（5）。

5.根據權利要求1所述的一種利用頻率光梳實現太赫茲快速成像的太赫茲時域光譜系統，其特征在于：所述的成像光梳（5）與待測物體（6）可放置在光路中任意有太赫茲脈沖的位置。

6.根據權利要求1至5任一項所述的一種利用頻率光梳實現太赫茲快速成像的太赫茲時域光譜系統，其特征在于：所述的成像光梳（5）與待測物體（6）的入射角度為：太赫茲光束可垂直入射或者以0-180°范圍入射到成像光梳（5）與待測物體（6）上。