[發明專利]一種快速調整太赫茲時域光譜測量靜區尺寸的裝置及方法

有效

• 申請號: 202010761630.6
• 申請日: 2020-07-31
• 公開（公告）號: CN111879238B
• 公開（公告）日: 2022-01-28
• 發明（設計）人: 張旭濤;李糧生;蔡禾;孫金海;李進春
• 申請（專利權）人: 北京環境特性研究所
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00;G02B17/06;G02B7/182
• 代理公司: 北京格允知識產權代理有限公司 11609
• 代理人: 周嬌嬌

本發明涉及一種快速調整太赫茲時域光譜測量靜區尺寸的裝置及方法，包括太赫茲天線、第一反射鏡、第二反射鏡、第三反射鏡、主反射鏡、第一電移臺、第二電移臺和調整部件，第一、第二電移臺均架設在光學平臺上，太赫茲天線架設在第一電移臺上，第一、第三反射鏡分別架設在兩個調整部件上，兩個調整部件分別架設在第一、第二電移臺上，第二反射鏡固連在第二電移臺一側的光學平臺上，主反射鏡固連在第二電移臺另一側的光學平臺上；第一反射鏡移動將太赫茲天線發射的波束反射到第二反射鏡或第三反射鏡上，第二反射鏡和第三反射鏡反射波束至主反射鏡上，本發明提高太赫茲時域光譜散射測量系統目標測試尺寸選擇靈活性的優點。

技術領域

本發明涉及靜區范圍改變技術領域，尤其涉及一種快速調整太赫茲時域光譜測量靜區尺寸的裝置及方法。

背景技術

太赫茲波通常是指頻率在0.1～10THz區間的電磁波，其光子的能量約為1～10meV。在太赫茲時域光譜散射特性測量系統中，由于太赫茲波束能量較弱且呈高斯分布，靜區為波束中心附近幅度起伏1dB的范圍。靜區范圍與能量密度難以協調，如果將高斯波束擴束至較大的靜區范圍，則靜區波束能量密度不足，無法測試較小尺寸的目標；反之，無法測試大尺寸目標。因此如何快速調整靜區范圍以測試不同尺寸的目標成為太赫茲時域光譜目標散射測量的關鍵技術。

通常測量系統搭建完，系統靜區尺寸也隨之確定，不會改變，目前沒有涉及快速調整太赫茲時域光譜散射特性測量系統靜區尺寸的方法及裝置。

因此，針對以上不足，需要提供一種快速調整太赫茲時域光譜測量靜區尺寸的裝置及方法。

發明內容

(一)要解決的技術問題

本發明要解決的技術問題是解決現有的太赫茲時域光譜散射特性測量系統無法調整靜區范圍以測試不同尺寸的目標的問題。

(二)技術方案

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種快速調整太赫茲時域光譜測量靜區尺寸的裝置，包括太赫茲天線、第一反射鏡、第二反射鏡、第三反射鏡、主反射鏡、第一電移臺、第二電移臺和調整部件，第一電移臺和第二電移臺均架設在光學平臺上，太赫茲天線架設在第一電移臺上，第一反射鏡與第三反射鏡分別架設在兩個調整部件上，裝有第一反射鏡的調整部件架設在第一電移臺上，裝有第三反射鏡的調整部件架設在第二電移臺上，第二反射鏡固連在第二電移臺一側的光學平臺上，主反射鏡固連在第二電移臺另一側的光學平臺上；第一反射鏡移動以將太赫茲天線發射的波束反射到第二反射鏡或第三反射鏡上，第二反射鏡和第三反射鏡反射波束至主反射鏡上。

通過采用上述技術方案，設置第一電移臺和第二電移臺，利用第一反射鏡和第三反射鏡移動位置的不同，使得輸入光路有所改變，實現太赫茲波束在不同焦距的反射鏡處進行反射，導致波束發散角增大或縮小，使得系統靜區范圍增加或縮小，達到可測不同大小目標尺寸的目的，不僅調節方式簡單快捷，而且調節裝置雖然結構簡單但調節精度高，具有較高的經濟性。

作為對本發明的進一步說明，優選地，第一反射鏡、第二反射鏡、第三反射鏡和主反射鏡均為離軸拋物面鏡且外徑相同，第二反射鏡反射焦距大于第三反射鏡。

通過采用上述技術方案，當波束通過第一反射鏡反射到第二反射鏡時，因第二反射鏡焦距較大，導致在主反射鏡焦點處波束發散角較小，主反射鏡可完全覆蓋太赫茲波束。而太赫茲波束能量呈高斯分布，導致系統靜區范圍較小，可測目標尺寸較小；當波束通過第一反射鏡反射到第三反射鏡時，因第三反射鏡焦距較小，導致在主反射鏡焦點處波束發散角較大，太赫茲波束中心部分覆蓋主反射鏡、邊緣部分射出主鏡。使得系統靜區范圍較大，可測目標尺寸變大。

作為對本發明的進一步說明，優選地，第一反射鏡與第三反射鏡移動方向相互垂直，第一反射鏡與第三反射鏡移動距離均大于第二反射鏡的外徑。

通過采用上述技術方案，可避免第二反射鏡和第三反射鏡的光路相互干涉，保證通過第二反射鏡或第三反射鏡的太赫茲波束能夠完全傳導至主反射鏡處。