[實用新型]一種太赫茲波檢測系統

有效

• 申請號: 201520307026.0
• 申請日: 2015-05-13
• 公開（公告）號: CN204731158U
• 公開（公告）日: 2015-10-28
• 發明（設計）人: 廉飛宇;蔣玉英;葛宏義;付麥霞
• 申請（專利權）人: 河南工業大學
• 主分類號: G01N21/3586
• 分類號: G01N21/3586;G01N21/3563
• 代理公司: 四川君士達律師事務所 51216
• 代理人: 芶忠義

1.一種太赫茲波檢測系統，其特征在于，包括分光模塊、延時模塊、發射模塊以及接收模塊，其中，

分光模塊，用于將輸入的飛秒激光束分解為泵浦光和探測光；

延時模塊，用于接收所述探測光并對該探測光進行延時輸出，以確保探測光和由泵浦光產生的太赫茲光在到達接收模塊時的相位一致；

發射模塊，用于將分光模塊輸出的泵浦光轉換為太赫茲波，在太赫茲光經過樣品后射入到接收模塊中，且在測量噪聲時阻塞太赫茲波；

接收模塊，用于將經過樣品后的太赫茲光與延時模塊射出的探測光共線整合傳輸，再進行電光聚焦后檢測THz波束電場的極化變化，并將該電場進行鎖相放大。

2.如權利要求1所述的太赫茲波檢測系統，其特征在于，所述太赫茲波檢測系統還包括處理模塊以及顯示模塊；其中，處理模塊，用于對所述接收模塊鎖相放大的THz波束電場轉換為太赫茲波形；顯示模塊，用于將處理模塊轉換的太赫茲波形在屏幕上進行顯示。

3.如權利要求2所述的太赫茲波檢測系統，其特征在于，所述太赫茲波檢測系統還包括第一導光模塊、第二導光模塊、第三導光模塊以及第四導光模塊；其中，

所述第一導光模塊，用于將系統外部射入的飛秒激光束導入所述分光模塊中；

所述第二導光模塊，用于將分光模塊射出的泵浦光導入到發射模塊中；

所述第三導光模塊，用于將所述延時模塊射出的探測光導入到接收模塊中；

所述第四導光模塊，用于將所述發射模塊射出的太赫茲波導入到接收模塊中。

4.如權利要求3所述的太赫茲波檢測系統，其特征在于，所述第一導光模塊包括第一光路校準器、第二光路校準器、第三光路校準器、第一轉向鏡和第二轉向鏡；其中，外部飛秒激光束分別經第一光路校準器校準、第一轉向鏡轉向、第二光路校準器校準、第三光路校準器校準以及第二轉向鏡轉向后，射入分光模塊；

所述第二導光模塊包括第四光路校準器、第五光路校準器以及第三轉向鏡；所述分光模塊射出的泵浦光經第四光路校準器校準、第三轉向鏡轉向以及第五光路校準器校準后，射入發射模塊；

所述第三導光模塊包括第四轉向鏡、第五轉向鏡、第六光路校準器、第七光路校準器；其中，所述延時模塊射出的探測光經第四轉向鏡轉向、第六光路校準器校準、第五轉向鏡轉向、第七光路校準器校準后，射入接收模塊；

所述第四導光模塊包括第一太赫茲轉向鏡和第二太赫茲轉向鏡，所述發射模塊射出的太赫茲波經過第一太赫茲轉向鏡、第二太赫茲轉向鏡轉向后射入接收模塊，在第一太赫茲轉向鏡和第二太赫茲轉向鏡之間的太赫茲波傳輸線路上設有用于放置樣品的樣品放置區。

5.如權利要求4所述的太赫茲波檢測系統，其特征在于，所述分光模塊包括半波片、偏振分束器，其中，所述飛秒激光束經第一導光模塊導入后，射入半波片中，通過控制半波片的旋轉角度對確定泵浦光和探測光的功率比例，然后再射入偏振分束器，將激光束分為泵浦光和探測光；

所述延時模塊包括第一四分之一波片、反射器、反射鏡以及鰭狀鏡；其中，所述分光模塊的偏振分束器射出的探測光依次射入第一四分之一波片、反射器以及反射鏡，探測光經反射鏡反射，反射的探測光依次射入反射器、第一四分之一波片、偏振分束器后，偏振分束器再將探測光折射到鰭狀鏡中，所述鰭狀鏡將探測光折射到接收模塊中。

6.如權利要求5所述的太赫茲波檢測系統，其特征在于，所述延時模塊還包括第六轉向鏡、第七轉向鏡、第八轉向鏡、第八光路校準器以及第九光路校準器；其中，當樣品區域的太赫茲光程超過350毫米時，所述鰭狀鏡折疊，折射到鰭狀鏡中的探測光經第八光路校準器校準、第六轉向鏡轉向、第七轉向鏡轉向、第九光路校準器校準、第八轉向鏡轉向后，重新射入鰭狀鏡中，鰭狀鏡將再次接收的探測光折射到接收模塊中。

7.如權利要求6所述的太赫茲波檢測系統，其特征在于，所述發射模塊包括用于產生太赫茲的發射器、第九轉向鏡、第十轉向鏡、第一透鏡、第二透鏡以及用于在測量噪聲時阻塞太赫茲波的太赫茲波噪聲開關；其中，所述泵浦光經第二導光模塊導入后，經第九轉向鏡轉向、第十轉向鏡轉向、第一透鏡聚焦后射入發射器，所述發射器將泵浦光轉換為太赫茲波后經第二透鏡聚焦后射出，在該太赫茲波射出方向上設有太赫茲波噪聲開關。

8.如權利要求7所述的太赫茲波檢測系統，其特征在于，所述接收模塊包括：第三透鏡、第四透鏡、第十一轉向鏡、納米銦錫、電光晶體THz檢測器、第二四分之一波片、沃爾什棱鏡、平衡檢測器；其中，

探測光經第三導光模塊導入后，經第三透鏡聚焦、第十一轉向鏡轉向后，射入到納米銦錫上；

太赫茲波經第四導光模塊導入后，經第四透鏡聚焦后，射入到納米銦錫上；

所述納米銦錫將接收到的探測光、太赫茲波進行整合為共線波束傳輸，所述共線波束依次射入電光晶體THz檢測器、第二四分之一波片、沃爾什棱鏡以及平衡檢測器后，由平衡檢測器探測共線波束在電光晶體THz檢測器中變化的電場。