[發(fā)明專(zhuān)利]太赫茲脈沖時(shí)域波形探測(cè)方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610992724.8
• 申請(qǐng)日: 2016-11-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107036721B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 呂治輝;張棟文;王小偉;趙增秀;袁建民
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)人民解放軍國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01J11/00
• 分類(lèi)號(hào): G01J11/00
• 代理公司: 長(zhǎng)沙智嶸專(zhuān)利代理事務(wù)所(普通合伙) 43211
• 代理人: 胡亮

本發(fā)明公開(kāi)了一種太赫茲脈沖時(shí)域波形探測(cè)方法及系統(tǒng)，該方法包括：采用圓偏振光作為對(duì)太赫茲時(shí)域波形電光采樣的探測(cè)光，探測(cè)光在電光晶體中受調(diào)制后經(jīng)第一分束鏡分為兩路，每路信號(hào)光包含了太赫茲波電場(chǎng)的偏振分量信息，通過(guò)光路調(diào)整可使得這兩個(gè)分量的方向正交；為更準(zhǔn)確和更方便探測(cè)太赫茲偏振角度，泵浦光的調(diào)制頻率設(shè)為f，并將此調(diào)制信號(hào)作為雙相鎖相放大器的參考頻率，雙相鎖相放大器的前端采用切換頻率為2f的雙通道復(fù)用器對(duì)兩路包含了太赫茲分量信息的光電信號(hào)進(jìn)行切換，通過(guò)雙相鎖相放大器獲得太赫茲波時(shí)域電場(chǎng)的幅度和偏振方向，再通過(guò)改變探測(cè)光與太赫茲波的延時(shí)，構(gòu)建出太赫茲時(shí)域極化波形，獲得太赫茲波的全部信息。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光譜檢測(cè)領(lǐng)域，特別地，涉及一種太赫茲脈沖時(shí)域波形探測(cè)方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

太赫茲輻射(太赫茲波)是對(duì)一個(gè)特定波段的電磁波的統(tǒng)稱(chēng)，它所對(duì)應(yīng)的電磁波譜位于微波和紅外線之間，處于宏觀電子學(xué)向微觀光子學(xué)的過(guò)渡階段，其命名源于其頻率在10¹²Hz(1THz＝10¹²Hz)左右。人們對(duì)于太赫茲輻射的研究已經(jīng)有幾十年的歷史，早期在電子學(xué)領(lǐng)域被叫做亞毫米波，在光學(xué)領(lǐng)域被叫做遠(yuǎn)紅外線。太赫茲波段通常所指的頻率范圍為0.3～3THz，但有時(shí)候0.1～10THz范圍附近的電磁波都被稱(chēng)為太赫茲波。

自20世紀(jì)80年代中期利用超快光電子技術(shù)產(chǎn)生和探測(cè)到太赫茲波以來(lái)，對(duì)該波段電磁輻射的研究引起了科學(xué)技術(shù)界越來(lái)越多的關(guān)注，其原因可歸于以下三個(gè)方面。首先，太赫茲波具有普遍性，自然界中充斥的電磁輻射相當(dāng)部分集中于太赫茲波段，自然界中絕大多數(shù)物體的熱輻射，包括宇宙背景輻射都包含了大量的太赫茲波。其次，太赫茲波具有特殊性，由于太赫茲輻射在電磁波譜中所處的特殊位置，電子學(xué)和光學(xué)中成熟的理論和技術(shù)并不能簡(jiǎn)單的復(fù)制到太赫茲波段，太赫茲研究缺乏高效率的發(fā)射源和高靈敏度的探測(cè)器，因而對(duì)該波段的了解相對(duì)匱乏，這使得太赫茲波段成為電磁波譜中不為人熟悉的“空白”。最后也是最重要的原因是太赫茲的功能性，如透視性、安全性、光譜分辨本領(lǐng)等，這些特性能給通信、雷達(dá)、電子對(duì)抗、電磁武器、天文學(xué)、醫(yī)學(xué)成像、無(wú)損檢測(cè)、安全檢查等領(lǐng)域帶來(lái)巨大的影響，使太赫茲受到學(xué)術(shù)界和各國(guó)政府高度重視。本世紀(jì)初學(xué)術(shù)界掀起了太赫茲的研究熱潮，2004年，美國(guó)政府將太赫茲科技評(píng)為“改變未來(lái)世界的十大技術(shù)”之一，日本于2005年更是將太赫茲技術(shù)列為未來(lái)十年“國(guó)家支柱十大重點(diǎn)戰(zhàn)略目標(biāo)之首”，很多國(guó)家和地區(qū)的政府、企業(yè)、大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)紛紛投入到太赫茲的研發(fā)熱潮之中，我國(guó)則是在2005年通過(guò)“香山科技會(huì)議”專(zhuān)門(mén)制定了我國(guó)太赫茲技術(shù)的發(fā)展規(guī)劃。“太赫茲”原本是一個(gè)頻率的單位，隨著太赫茲科學(xué)和太赫茲技術(shù)的發(fā)展，“太赫茲”已成為太赫茲輻射以及與太赫茲輻射有關(guān)的代名詞。