[发明专利]一种太赫兹波检测系统及其应用

说明书

技术领域

本发明属于食品检测领域，尤其涉及一种太赫兹波检测系统及其应用。

背景技术

我国的储粮主要为小麦、稻谷和玉米等谷物，由于这些谷物都有固定标准的储存时间，在超出储存时间后，谷物的品质、口感均是陈述变化。其中，特别是稻谷，由于储存期只有一年，很容易超出标准超出时间。因此，有必要及时准确地了解储藏谷物品质变化，及时对品质发生变化或即将发生变化的储藏稻谷进行处理。

对谷物品质的鉴别，采用生化检测方法进行鉴别并不准确，这主要生化检测方法鉴别是的谷物的成分，而谷物的成分与谷物品质两者差别较多，品质改变不代表成分上的变化。因此，生化检测方法不能满足谷物品质的精准检测需要。目前，对谷物品质的变化仍然多采用人工判断的方法，判断结果受主观因素和经验影响大，因而与实际情况偏差较大。

由于受现有鉴别技术的限制，不法商贩很容易选择容易超出一年储藏期限的稻谷(大米)通过抛光技术后，往往能作为新米在市场上销售，以次充好，从中牟取暴利。

因此，研发适合谷物，尤其是稻谷品质检测的新技术、装置，准确检测出大米新陈度，对于规范市场秩序，打击不法商贩以次充好，维护粮食安全和群众身体健康具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种太赫兹波检测系统及其应用，旨在利用太赫兹波检测技术，解决现有谷物，尤其是稻米检测技术精度不够，导致谷物质量监控出现漏洞的问题。

本发明是这样实现的，一种太赫兹波检测系统，包括分光模块、延时模块、发射模块以及接收模块，其中，

分光模块，用于将输入的飞秒激光束分解为泵浦光和探测光；

延时模块，用于接收所述探测光并对该探测光进行延时输出，以确保探测光和由泵浦光产生的太赫兹光在到达接收模块时的相位一致；

发射模块，用于将分光模块输出的泵浦光转换为太赫兹波，在太赫兹光经过样品后射入到接收模块中，且在测量噪声时阻塞太赫兹波；

接收模块，用于将经过样品后的太赫兹光与延时模块射出的探测光共线整合传输，再进行电光聚焦后检测THz波束电场的极化变化，并将该电场进行锁相放大。

优选地，所述太赫兹波检测系统还包括处理模块以及显示模块；其中，处理模块，用于对所述接收模块锁相放大的THz波束电场转换为太赫兹波形；显示模块，用于将处理模块转换的太赫兹波形在屏幕上进行显示。

优选地，所述太赫兹波检测系统还包括第一导光模块、第二导光模块、第三导光模块以及第四导光模块；其中，

所述第一导光模块，用于将系统外部射入的飞秒激光束导入所述分光模块中；

所述第二导光模块，用于将分光模块射出的泵浦光导入到发射模块中；

所述第三导光模块，用于将所述延时模块射出的探测光导入到接收模块中；

所述第四导光模块，用于将所述发射模块射出的太赫兹波导入到接收模块中。

优选地，所述第一导光模块包括第一光路校准器、第二光路校准器、第三光路校准器、第一转向镜和第二转向镜；其中，外部飞秒激光束分别经第一光路校准器校准、第一转向镜转向、第二光路校准器校准、第三光路校准器校准以及第二转向镜转向后，射入分光模块；

所述第二导光模块包括第四光路校准器、第五光路校准器以及第三转向镜；所述分光模块射出的泵浦光经第四光路校准器校准、第三转向镜转向以及第五光路校准器校准后，射入发射模块；

所述第三导光模块包括第四转向镜、第五转向镜、第六光路校准器、第七光路校准器；其中，所述延时模块射出的探测光经第四转向镜转向、第六光路校准器校准、第五转向镜转向、第七光路校准器校准后，射入接收模块；

所述第四导光模块包括第一太赫兹转向镜和第二太赫兹转向镜，所述发射模块射出的太赫兹波经过第一太赫兹转向镜、第二太赫兹转向镜转向后射入接收模块，在第一太赫兹转向镜和第二太赫兹转向镜之间的太赫兹波传输线路上设有用于放置样品的样品放置区。

优选地，所述分光模块包括半波片、偏振分束器，其中，所述飞秒激光束经第一导光模块导入后，射入半波片中，通过控制半波片的旋转角度对确定泵浦光和探测光的功率比例，然后再射入偏振分束器，将激光束分为泵浦光和探测光；

所述延时模块包括第一四分之一波片、反射器、反射镜以及鳍状镜；其中，所述分光模块的偏振分束器射出的探测光依次射入第一四分之一波片、反射器以及反射镜，探测光经反射镜反射，反射的探测光依次射入反射器、第一四分之一波片、偏振分束器后，偏振分束器再将探测光折射到鳍状镜中，所述鳍状镜将探测光折射到接收模块中。