[實用新型]一種基于焦平面成像的太赫茲快速成像裝置

有效

• 申請號: 201821469648.3
• 申請日: 2018-09-07
• 公開（公告）號: CN208984525U
• 公開（公告）日: 2019-06-14
• 發明（設計）人: 鄭中信;許振豐
• 申請（專利權）人: 北京華航無線電測量研究所
• 主分類號: G01N21/3586
• 分類號: G01N21/3586;G01N21/01
• 代理公司: 北京天達知識產權代理事務所(普通合伙) 11386
• 代理人: 侯永帥;李明里

本實用新型涉及一種基于焦平面成像的太赫茲快速成像裝置，包括，太赫茲輻射組件、斬波器、入射光路調整裝置、電控三維位移載物平臺、出射光路調整裝置、焦平面探測器和采集傳輸組件；太赫茲輻射組件產生太赫茲波，經所述斬波器進行調制后，在入射光路調整裝置和出射光路調整裝置的光路調整作用下，照射電控三維位移載物平臺上固定的待測樣品后，在焦平面探測器進行太赫茲波接收和光電轉換，輸出電信號到采集傳輸組件進行處理后上傳到上位機。本實用新型采用了太赫茲焦平面陣列成像和陣列式調理電路的設計，響應速度在5μs左右，成像系統響應速度在小于30ms，整個成像裝置可進行快速視頻成像，幀頻在26Hz以上。

技術領域

本實用新型涉及成像技術領域，尤其涉及一種基于焦平面成像的太赫茲快速成像裝置。

背景技術

太赫茲(Terahertz)波通常指的是波長在30μm-3mm(即頻率為0.1THz-10THz)區間的電磁波，其頻段位于微波和紅外光之間，具有很多獨特的優勢，例如高透性、低能量性、選擇吸收性等。太赫茲波在安全保安、醫療、食品安全、空間通訊、無損檢測和環境監控等領域具有廣泛的應用前景。

目前，太赫茲技術已經取得了快速的發展，太赫茲輻射源和太赫茲探測器技術也越來越趨于成熟，相應的太赫茲成像技術也得到了快速發展。現有的太赫茲透射成像裝置一般為逐點掃描式，該裝置的缺點是由于要對每個像素點逐個掃描，成像速度比較慢。比如，一般情況下采集一個太赫茲光譜需要2048個采樣點，得到一個完整的光譜需要時間大約200s，成一個簡單的8×8像素的太赫茲圖像需要超過3個小時的時間，因此成像效率極為低下，極大的限制了它的應用范圍。

實用新型內容

鑒于上述的分析，本實用新型旨在提供一種基于焦平面成像的太赫茲快速成像裝置，能夠實時的進行高效率的太赫茲成像。

本實用新型的目的主要是通過以下技術方案實現的：

一種基于焦平面成像的太赫茲快速成像裝置，其特征在于，包括，

太赫茲輻射組件(1)、斬波器(2)、入射光路調整裝置(41)、電控三維位移載物平臺(3)、出射光路調整裝置(42)、焦平面探測器(5)和采集傳輸組件(6)；

所述太赫茲輻射組件(1)產生太赫茲波，經所述斬波器(2)進行調制后，到入射光路調整裝置(41)光路調整后形成平行波；

平行波照射電控三維位移載物平臺(3)上固定的待測樣品后，到出射光路調整裝置(42)進行視場壓縮；

視場壓縮后的太赫茲波在焦平面探測器(5)進行太赫茲波接收和光電轉換，輸出電信號到采集傳輸組件(6)進行電信號的放大和AD采集處理后上傳到上位機。

進一步地，所述太赫茲輻射組件(1)包括一級輻射源、倍頻器和太赫茲波導天線；

所述一級輻射源產生的初級太赫茲信號，通過所述倍頻器的倍頻得到成像所需的太赫茲信號；通過所述太赫茲波導天線將太赫茲波向外輻射。

進一步地，所述一級輻射源采用耿氏二極管器件。

進一步地，所述斬波器(2)位于太赫茲輻射組件(1)與入射光路調整裝置(41)之間，包括斬波片、電機以及轉速控制裝置；

所述轉速控制裝置與電機連接；所述電機帶動所述斬波片轉動，對照射到所述斬波片上的太赫茲信號進行占空比調制。

通過斬波器的調制作用，得到所需占空比的太赫茲波，并且由于通過轉速進行占空比調制，從而可避免時間長而產生調制參數的漂移。

進一步地，所述電控三維位移載物平臺(3)位于入射光路調整裝置(41)與出射光路調整裝置(42)之間，包括載物平臺、夾具和微動裝置；

所述載物平臺承載待測樣品；