[發明專利]一種多功能太赫茲波成像系統及成像方法

有效

• 申請號: 201510404420.0
• 申請日: 2015-07-10
• 公開（公告）號: CN105044018B
• 公開（公告）日: 2017-09-12
• 發明（設計）人: 卜婷;陳克堅;倪丹丹;白楊
• 申請（專利權）人: 上海理工大學
• 主分類號: G01N21/3586
• 分類號: G01N21/3586;G01V8/10
• 代理公司: 上海德昭知識產權代理有限公司31204
• 代理人: 郁旦蓉

1.一種多功能太赫茲波成像系統，用于同時獲取待檢樣品的太赫茲平面圖像以及太赫茲三維圖像，其特征在于，包括：

太赫茲波發射部，包括太赫茲波發射器以及光分散單元，所述太赫茲波發射器用于發射太赫茲波，所述光分散單元用于將所述太赫茲波分散成平行波；

分束部，設置于所述太赫茲波光路上，用于將所述太赫茲波分成相互垂直的第一光束和第二光束；

平面圖像獲取部，設置于所述第一光束的光路上，用于獲取所述待檢樣品的平面太赫茲波圖像信息；

相干截面圖像獲取部，設置于所述第二光束的光路上，用于獲取所述待檢樣品不同深度截面的太赫茲波圖像信息；

成像處理及顯示部，用于處理所述平面太赫茲波圖像信息，構建出所述待檢樣品的太赫茲平面圖像；并且用于處理所述待檢樣品不同深度的截面的太赫茲波圖像信息，構建出相干截面圖像，同時將所有的所述相干截面圖像進行合成，獲取所述待檢樣品的太赫茲三維圖像；以及

控制部，用于控制所述太赫茲波發射部、所述分束部、所述平面圖像獲取部、所述相干截面圖像獲取部以及所述成像處理及顯示部

其中，所述平面圖像獲取部包括依次設置的：

載物臺，為中間帶有方形孔的金屬塊，所述方形孔用于承載所述待檢樣品；

第一空間調制單元，用于不斷改變所述太赫茲波的透過率，從而獲得不同的含有所述待檢樣品表面信息的太赫茲波；

第一太赫茲波匯聚單元，用于匯聚所述太赫茲波；以及

第一探測器，用于收集被匯聚的所述太赫茲波，

所述相干截面圖像獲取部包括位于所述分束部上方的可移動式反射單元以及位于所述分束部的下方的第二空間調制單元、第二太赫茲波匯聚單元以及第二探測器，

所述反射單元用于反射所述第二光束中的太赫茲波，經反射的所述第二光束作為參考光與所述第一光束中被所述待檢樣品反射回且又經所述分束部反射的太赫茲波疊加形成相干光束，所述相干光束穿過所述第二空間調制單元后被所述第二太赫茲波匯聚單元匯聚，而后被所述第二探測器收集，

所述可移動式反射單元，包括移動平臺、位于所述移動平臺上的反射鏡以及帶動所述移動平臺的步進電機，所述移動平臺在所述步進電機的帶動下用于改變所述反射鏡的前后位置，進而改變所述參考光的光路長度，從而對所述待檢樣品不同深度的截面進行掃描，

所述第一空間調制單元和所述第二空間調制單元合為一體，為呈倒L型的合成編碼掩膜板模塊，所述合成編碼掩膜板模塊的豎直部和水平部分別作為所述第一空間調制單元以及所述第二空間調制單元，所述合成編碼掩膜板模塊包括：

傳送底座，也呈倒L型，所述傳送底座內部設置有電機；

滑動輪組，包含六個滑動輪，分別設置于所述傳送底座的六個角處，和所述電機連接，可在所述電機的帶動下進行轉動；

合成編碼掩膜版環，套在所述六個滑動輪上，并通過所述滑動輪進行傳動，實現成像窗口前合成編碼掩膜板的更換，

所述合成編碼掩膜版環由柔性電路板制成，所述柔性電路板是由金屬區域以及非金屬區域編織而成的2D平面。

2.根據權利要求1所述的多功能太赫茲波成像系統，其特征在于：

其中，所述分束部為鍍有ITO導電層的石英片或玻璃片。

3.根據權利要求1所述的多功能太赫茲波成像系統，其特征在于：

其中，所述第一空間調制單元和所述第二空間調制單元合為一體，為呈倒L型的合成編碼掩膜板模塊，所述合成編碼掩膜板模塊的豎直部和水平部分別作為所述第一空間調制單元以及所述第二空間調制單元，所述合成編碼掩膜板模塊包括：

傳送底座，也呈倒L型，所述傳送底座內部設置有電機；

滑動輪組，包含六個滑動輪，分別設置于所述傳送底座的六個角處，和所述電機連接，可在所述電機的帶動下進行轉動；

合成編碼掩膜版環，套在所述六個滑動輪上，并通過所述滑動輪進行傳動，實現成像窗口前合成編碼掩膜板的更換，

所述合成編碼掩膜板環由等大的柔性合成編碼掩膜版以及可透太赫茲波的塑料板相間排列組成。