[發明專利]一種基于射線追蹤判定太赫茲波束質量的方法及裝置

在審

• 申請號: 202111544038.1
• 申請日: 2021-12-16
• 公開（公告）號: CN114114220A
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發明（設計）人: 霍熠煒;王彪;都妍;武亞君;謝兵
• 申請（專利權）人: 上海無線電設備研究所
• 主分類號: G01S7/497
• 分類號: G01S7/497
• 代理公司: 上海元好知識產權代理有限公司 31323
• 代理人: 張靜潔;徐雯瓊

本發明提供了一種基于射線追蹤判定太赫茲波束質量的方法，包括如下步驟：S1、在太赫茲波束傳輸的自由空間內設置一平板，將其分裂成n條太赫茲射線；S2、設置兩個間隔設置的第一通孔和第二通孔，n條太赫茲射線其中的一條穿過第一通孔成第一圖像，找到第一質心位置，移動第二通孔，以使該條太赫茲射線也穿過第二通孔成第二圖像，找到第二質心位置；第一質心位置和第二質心位置的投影間隔為該條太赫茲射線的偏折量，偏折量越大，質量越低；S3、綜合n條太赫茲射線的偏折量判定太赫茲波束的質量。該方法運用射線追蹤方法，追跡太赫茲波束的傳播路徑的偏折，可簡單精確地判定太赫茲波束的質量，并且能夠查找波束缺陷的來源，提升目標測量的精度。

技術領域

本發明涉及太赫茲散射傳輸測試技術領域，具體為一種基于射線追蹤判定太赫茲波束質量的方法及裝置。

背景技術

現有技術對于太赫茲波束質量的判定一般采用太赫茲時域光譜RCS測量技術，其是近年來發展的基于飛秒激光相干泵浦探測的太赫茲測量技術，主要通過時域測量獲取目標太赫茲光譜信息，通過時頻轉換獲取目標寬帶頻域信息，脈沖寬度在飛秒量級，理論上通過單次測試即可以覆蓋整個太赫茲波段，具有極大的優越性。太赫茲時域光譜目標RCS測量系統的目標測試區域幅度起伏和相位差特性對目標散射和定標精度會產生很大的影響。此外，系統中的拋面鏡、分束鏡等如果有缺陷，也會對太赫茲波束強度分布產生極大影響，這些都會影響測試精度。

因此，針對現有技術存在的精度低和缺陷來源判定問題，有必要提出一種新的太赫茲波束質量的判定方法。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本發明提供了一種基于射線追蹤判定太赫茲波束質量的方法，該方法運用射線追蹤方法，追跡太赫茲波束的傳播路徑的偏折，可簡單且精確地判定太赫茲波束的質量，并且能夠查找波束缺陷的來源，提升目標測量的精度。

為實現上述目的和其他相關目的，本發明提供了一種基于射線追蹤判定太赫茲波束質量的方法，包括如下步驟：

S1、在太赫茲波束傳輸的自由空間內設置一平板，所述平板上陣列排布有n個通孔，所述太赫茲波束穿過所述平板，分裂成n條太赫茲射線；

S2、在n條太赫茲射線傳輸的自由空間內設置有兩個間隔設置的第一通孔和第二通孔，所述第一通孔和所述第二通孔所在的第一平面和第二平面平行，n條太赫茲射線由所述第一平面射向所述第二平面，所述第一通孔的位置固定，所述第二通孔可沿著所述第二平面自由移動；n條太赫茲射線其中的一條穿過所述第一通孔成第一圖像，找到所述第一圖像的第一質心位置，移動所述第二通孔，以使該條太赫茲射線也穿過所述第二通孔成第二圖像，找到所述第二圖像的第二質心位置；所述第一質心位置和所述第二質心位置在所述第一平面上的投影間隔為該條太赫茲射線的偏折量，偏折量越大，則該條太赫茲射線的質量越低；

S3、綜合n條太赫茲射線的偏折量，判定所述太赫茲波束的質量。

優選地，所述第一通孔和所述第二通孔分別設置在一空心圓柱體的兩端，以使該太赫茲射線從所述第一通孔穿過所述空心圓柱體傳輸到所述第二通孔。

優選地，n條太赫茲射線傳輸的自由空間內還設置有反射銀鏡，n條太赫茲射線通過所述反射銀鏡反射后再通過所述第一平面和所述第二平面。

優選地，所述平板上的n個通孔的形狀均為圓形。

優選地，所述平板上的n個通孔的孔徑相等，均為d₁，并且滿足：

其中，λ表示入射波長，r表示所述反射銀鏡的半徑，l表示所述平板到所述反射銀鏡的傳輸距離。

優選地，所述第一通孔和所述第二通孔的形狀均為圓形，且孔徑均為d₂，所述第一通孔與所述第二通孔在太赫茲波相位上的變化量g為：