[發明專利]一種異步掃頻THz時域光譜系統

在審

• 申請號: 201710994497.7
• 申請日: 2017-10-23
• 公開（公告）號: CN109696242A
• 公開（公告）日: 2019-04-30
• 發明（設計）人: 崔海林;張存林;周慶莉;蘇波;鄧朝
• 申請（專利權）人: 首都師范大學
• 主分類號: G01J3/12
• 分類號: G01J3/12;G01J3/28
• 代理公司: 北京智匯東方知識產權代理事務所(普通合伙) 11391
• 代理人: 康正德;孫曉芳

1.一種異步掃頻THz時域光譜系統，其特征在于，包括：

控制器和分別與所述控制器通信的第一激光器和第二激光器；

所述第一激光器輸出第一光路和第二光路，所述第一光路產生太赫茲波；所述第二光路上設置有第一光探測裝置；

所述第二激光器輸出第三光路和第四光路，所述第三光路探測太赫茲波；所述第四光路上設置有第二光探測裝置；

所述第一光探測裝置和所述第二光探測裝置分別與所述控制器通信；

所述控制器監測所述第一光探測裝置和所述第二光探測裝置的脈沖重復頻率，并實時反饋控制所述第一激光器和所述第二激光器，使激光器輸出的脈沖重復頻率穩定且始終相差一個定值。

2.根據權利要求1所述的異步掃頻THz時域光譜系統，其特征在于，所述控制器包括：

第一自動控制電路和第二自動控制電路；

所述第一激光器與所述第一自動控制電路通信；

還包括頻率綜合器；所述第一光探測裝置與所述第一自動控制電路和所述頻率綜合器通信；

所述頻率綜合器與所述第二自動控制電路通信；

所述第二激光器與所述第二自動控制電路通信；

所述第一光探測裝置獲得的所述第一激光器的脈沖信號與標準時鐘信號進入第一自動控制電路進行鎖相，當脈沖頻率與標準時鐘信號頻率有偏差時，將輸出反饋電壓控制所述第一激光器，從而調節所述第一激光器的脈沖重復頻率，使之隨時與標準時鐘頻率相同；

所述第一光探測裝置輸出同時進入所述頻率綜合器，經過所述頻率綜合器處理，此信號將作為標準頻率信號進入第二自動控制電路，與所述第二激光器的脈沖信號進行鎖相，所述第二自動控制電路輸出控制信號，以使所述第二激光器的頻率與所述第一激光器的頻率相差預定值。

3.根據權利要求2所述的異步掃頻THz時域光譜系統，其特征在于，所述控制器包括：時鐘單元，所述時鐘單元與所述第一自動控制電路通信。

4.根據權利要求3所述的異步掃頻THz時域光譜系統，其特征在于，所述時鐘單元采用頻率穩定的恒溫晶振。

5.根據權利要求2所述的異步掃頻THz時域光譜系統，其特征在于，

所述第一光探測裝置與所述第一自動控制電路之間還串聯設置有第一濾波單元和第一放大器；

所述第二光探測裝置與所述第二自動控制電路之間還串聯設置有第二濾波單元和第二放大器；

所述第一激光器與所述第一自動控制電路之間還串聯設置有第三濾波單元和第三放大器；

所述第二激光器與所述第二自動控制電路之間還串聯設置有第四濾波單元和第四放大器；

所述第一光探測裝置獲得的第一電脈沖信號經過第一濾波單元和第一放大器放大；經濾波放大后的第一電脈沖信號與時鐘信號進入第一自動控制電路中鎖相，第一自動控制電路輸出第一電壓信號，經過第三濾波單元和第三放大器放大后加載到第一激光器的控制端；

所述第二光探測裝置獲得的第二電脈沖信號經過第二濾波單元和第二放大器放大；

經濾波放大后的第一電脈沖信號同時進入所述頻率綜合器，所述頻率綜合器產生一個頻率偏移，頻率偏移后的第一脈沖信號進入第二自動控制電路，與經濾波放大后的第二電脈沖信號進行鎖相，第二自動控制電路輸出第二電壓信號，經過第四濾波單元和第四放大器放大后加載到第二激光器的控制端。

6.根據權利要求5所述的異步掃頻THz時域光譜系統，其特征在于，所述第一濾波單元、第二濾波單元是中心頻率100M的帶通濾波器。

7.根據權利要求2所述的異步掃頻THz時域光譜系統，其特征在于，所述控制器還包括處理器，所述處理器控制所述第一自動控制電路、第二自動控制電路和所述頻率綜合器。