[發(fā)明專利]一種時域太赫茲波束相位分布的測量方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710979597.2
• 申請日: 2017-10-19
• 公開（公告）號: CN107764416B
• 公開（公告）日: 2019-10-18
• 發(fā)明（設計）人: 王波;武亞君;王曉冰
• 申請（專利權）人: 上海無線電設備研究所
• 主分類號: G01J9/00
• 分類號: G01J9/00
• 代理公司: 上海信好專利代理事務所(普通合伙) 31249
• 代理人: 朱成之

本發(fā)明公開了一種時域太赫茲波束相位分布的測量方法，太赫茲波束從發(fā)射端z軸方向傳播，該方法包含如下步驟：S1，設于第一傳播距離z₁且垂直于z軸的平面上為xy z₁平面，在xy z₁平面上設置一金屬平板；S2，金屬平板從太赫茲光束外側(cè)逐漸遮擋，記錄下在不同位置上的太赫茲時域光譜信號，直至將太赫茲波束完全遮擋；S3，設于第二傳播距離z₂且垂直于z軸的平面上為xy z₂平面，所述的金屬平板置于xy z₂平面，并重復步驟S2；S4，求取出太赫茲波束在第一傳播距離z₁和第二傳播距離z₂處的各個頻點的光強分布，最后根據(jù)z₁和z₂的間距計算出太赫茲波束在xy z₁平面和xy z₂平面上的相位分布。

技術領域

本發(fā)明涉及電磁散射測試技術，特別涉及一種時域太赫茲波束相位分布的測量方法。

背景技術

基于太赫茲時域光譜技術的目標RCS測量系統(tǒng)，可以通過一次時域測量可以獲得整個0.1THz到2.5THz及以上譜段的電磁散射特性，突破了現(xiàn)有電子學設備最高約0.7THz的工作頻率上限。且由于頻譜半高全寬可達1THz以上，從而具有很高的距離分辨率，而具有分辨復雜目標細節(jié)的能力。

為了獲取目標的太赫茲后向電磁散射特性，而相繼建立太赫茲準單站RCS時域測量裝置，如丹麥技術大學的Krzysztof等人(Terahertz radar cross sectionmeasurements,Optics Express,2010(18),26399)構建了飛秒激光斜入射泵浦Mg:LiNbO₃晶體作為發(fā)射源且雙站角為6.6°的準單站時域光譜緊縮場測量裝置和天津大學的梁達川等人(縮比模型的寬頻時域太赫茲雷達散射截面(RCS)研究，物理學報，2014(63)，214102)構建的雙站角為9°的基于飛秒激光光纖耦合光導天線的太赫茲時域RCS測量系統(tǒng)。以及為了獲得目標的雙站散射特性，而建立的接收端置于轉(zhuǎn)盤的可變雙站角度太赫茲時域光譜雙站RCS測量系統(tǒng)(Scaled bistatic radar cross section measurements of aircraftwith a fiber-coupled THz time-domain spectrometer,IEEE Transactions onTerahertz Science and Technology,2012(2),424)。

在RCS測量中，要求目標是被平面波均勻照射。在實際測量中通常要求波束在目標表面的振幅波動小于3dB，相位波動小于π/8。由于太赫茲時域光譜技術采用飛秒激光脈沖泵浦光導天線或ZnTe等非線性晶體作為太赫茲發(fā)射源，其出射的太赫茲脈沖的空間分布通常為高斯分布，為了滿足RCS測量平面波的要求，需要設計準光光路將太赫茲脈沖擴束后再通過衍射光學元件(如反射鏡、全息片等)整形為平面波束。在此準光設計過程中，首先需要獲取太赫茲光束的振幅和相位分布，才能針對工作頻率進行后續(xù)衍射光學元件的設計。也需要有效的太赫茲光束振幅和相位測量方法以評估經(jīng)光束整形后到達靜區(qū)的光場分布是否滿足RCS測量的要求。