[发明专利]一种扫描太赫兹时域光谱的光学装置、控制装置和系统

权利要求书

1.一种扫描太赫兹时域光谱的光学装置，包括飞秒激光器、第二反射镜、第三反射镜、太赫兹发射器、太赫兹探测器、第一太赫兹聚焦镜、第二太赫兹聚焦镜、第一直角棱镜、慢速延迟线、用于将所述飞秒激光器发出的激光束分成泵浦光和探测光的分束镜和用于将所述探测光反射出去的第一反射镜，其特征在于，所述光学装置还包括第二直角棱镜和快速延迟线，所述第二直角棱镜包括第一反射面和与所述第一反射面垂直的第二反射面；

所述第二直角棱镜，用于通过所述第一反射面将所述第一反射镜反射到所述第一反射面的探测光反射至所述快速延迟线；

所述快速延迟线，用于接收到音圈电机控制器的控制信号后，在高速往复运动的同时将所述第二直角棱镜反射的探测光高速折返至所述第二反射面；

所述第二直角棱镜还用于通过所述第二反射面将所述快速延迟线折返至所述第二反射面的光束反射至所述第三反射镜；

所述第三反射镜，用于将所述第二反射面反射的光束反射至所述太赫兹探测器，以使所述太赫兹探测器生成探测信号。

2.根据权利要求1所述的光学装置，其特征在于，所述快速延迟线包括音圈电机和装配在所述音圈电机上的光束回返镜；

所述音圈电机，用于在安培力的作用下搭载所述光束回返镜高速往复运动；

所述光束回返镜，用于在所述音圈电机高速往复运动时将所述第二反射面反射的探测光高速折返至所述第二直角棱镜。

3.根据权利要求2所述的光学装置，其特征在于，所述光束回返镜的反射面尺寸满足所述探测光回返的空间需求。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的光学装置，其特征在于，在扫描一个太赫兹时域光谱的期间所述快速延迟线不间断进行所述高速往复运动。

5.一种扫描太赫兹时域光谱的控制装置，所述控制装置包括电脑主机、发射器控制器、锁相放大器以及与所述电脑主机连接的慢速延迟电机控制器，其特征在于，所述控制装置还包括与所述电脑主机连接的音圈电机控制器和数据采集卡；

所述音圈电机控制器，用于在收到所述电脑主机发送的指令后向快速延迟线发出控制信号以驱动所述快速延迟线中的音圈电机做高速往复运动；

所述数据采集卡，用于高速采集太赫兹探测器生成的探测信号并经所述锁相放大器放大而成的太赫兹信号后传输至所述电脑主机。

6.根据权利要求5所述的控制装置，其特征在于，所述音圈电机控制器还用于接收所述音圈电机反馈的音圈电机运动位置反馈信号，所述数据采集卡还用于从所述音圈电机控制器读取所述音圈电机运动位置反馈信号。

7.根据权利要求5或6所述的控制装置，其特征在于，所述所述数据采集卡用于将所述锁相放大器放大的太赫兹信号转换为数字信号后通过PCI总线传输至所述电脑主机。