[發明專利]物質種類識別方法、太赫茲時域光譜儀系統及終端設備

在審

• 申請號: 201811453995.1
• 申請日: 2018-11-30
• 公開（公告）號: CN109580534A
• 公開（公告）日: 2019-04-05
• 發明（設計）人: 郝培博;黃培雄;李辰
• 申請（專利權）人: 深圳市太赫茲科技創新研究院有限公司;深圳市太赫茲科技創新研究院
• 主分類號: G01N21/3586
• 分類號: G01N21/3586
• 代理公司: 深圳中一專利商標事務所 44237
• 代理人: 高星

本發明適用于光學技術領域，提供了一種物質種類識別方法、太赫茲時域光譜儀系統及終端設備，包括：控制太赫茲時域光譜儀對測試樣本進行光譜信息采集，獲取測試樣品的光譜信息；將光譜信息發送至云服務器；控制云服務器對光譜信息進行分析和校正處理，獲取測試樣本的物質數據；基于云服務器的數據庫對物質數據進行匹配，識別測試樣本的物質種類。通過太赫茲時域光譜儀獲取測試樣本的光譜信息后，由云服務器對光譜信息進行分析，基于云服務器能夠快速對光譜信號進行分析，方便對物質的種類進行識別，且通過云服務器的數據庫進行大數據分析和匹配，能夠更加準確地識別出物質的種類，提高識別效率。

技術領域

本發明屬于光學技術領域，尤其涉及一種物質種類識別方法、太赫茲時域光譜儀系統及終端設備。

背景技術

太赫茲波是指頻率范圍為0.1THz-10THz的電磁波，相應的波長為3毫米到30微米，介于毫米波與紅外之間的電磁波區域，該頻域范圍處于宏觀電子學和微觀電子學過渡的區域。太赫茲具有許多特殊性能，對生物大分子的振動和轉動能級，以及對于很多非極性材料有良好的穿透性，因此可以通過特征共振和吸收對物質進行指紋識別：太赫茲光子能量比較低，不會對生物組織與細胞造成破壞，因此可以對生物進行無損檢測：太赫茲時域光譜技術可以獲取亞皮秒，飛秒時間分辨率，能夠有效的抑制背景噪聲干擾。因此，太赫茲技術在物理科學，生命科學，國防，軍事等方面都有較廣闊的應用前景。

太赫茲時域光譜儀是一種利用飛秒激光激發半導體表面產生太赫茲信號，利用光電接收機制進行探測，并通過電流放大電路將太赫茲變化的信號采集，是一種非常有效的相干探測技術，具有較高的信噪比，高分辨率等優點。太赫茲時域光譜儀通過記錄參考和透過樣品或從樣品反射后的太赫茲時域波形，通過傅里葉變換獲取樣品的頻譜信息。通過移動樣品加的位置，獲取樣品不同位置點的太赫茲時域波形和頻譜信號，即可以得到二維的太赫茲時域圖像和頻譜圖像，從而實現物質的識別并進一步獲取物質的結構信息，物理和化學信息。由于大分子的振動和轉動能級大多在太赫茲波段，而大分子(特別是生物和化學大分子)是具有本身物性的物質集團，進而可以通過特征頻率對物質結構、物性進行分析和鑒定，以確定物質種類。因此，太赫茲時域光譜儀大多用于物質識別，而目前太赫茲時域光譜儀設備大部分單機使用，對獲取到的樣品的太赫茲信號需要具有專利理論知識的測試人員才能夠對獲取的太赫茲信號進行分析和識別，導致無法及時得到物質識別結果。

綜上所述，目前利用太赫茲時域光譜儀進行物質識別時存在的識別效率低的問題。

發明內容

有鑒于此，本發明實施例提供了一種物質種類識別方法、太赫茲時域光譜儀系統及終端設備，以解決目前利用太赫茲時域光譜儀進行物質識別時存在的識別效率低的問題。

本發明的第一方面提供了一種物質識別方法，包括：

控制太赫茲時域光譜儀對測試樣本進行光譜信息采集，獲取所述測試樣品的光譜信息；

將所述光譜信息發送至云服務器；

控制所述云服務器對所述光譜信息進行分析和校正處理，獲取所述測試樣本的物質數據；

基于所述云服務器的數據庫對所述物質數據進行匹配，識別所述測試樣本的物質種類。

本發明的第二方面提供了一種太赫茲時域光譜儀系統，包括：

光譜獲取模塊，用于控制太赫茲時域光譜儀對測試樣本進行光譜信息采集，獲取所述測試樣品的光譜信息；

信息發送模塊，用于將所述光譜信息發送至云服務器；

數據分析模塊，用于控制所述云服務器對所述光譜信息進行分析和校正處理，獲取所述測試樣本的物質數據；

種類識別模塊，用于基于所述云服務器的數據庫對所述物質數據進行匹配，識別所述測試樣本的物質種類。