[发明专利]用于太赫兹光束或毫米波的分析与调节系统以及太赫兹光束或毫米波的分析与调节方法

权利要求书

1.一种用于太赫兹光束的分析与调节系统，主要包括：

光源(1)、反射镜(2)、透镜(3)、单点光斑探测器(4)以及刀片(6)；

其中，所述光源(1)用于产生太赫兹波段光束；

所述透镜(3)的两侧分别设置所述反射镜(2)与所述单点光斑探测器(4)，透镜(3)的光轴与反射镜(2)以及单点光斑探测器(4)共轴；

所述刀片(6)设置在所述反射镜(2)与所述透镜(3)之间，所述刀片(6)的平面方向与所述透镜(2)的光轴相互垂直，并可沿平行于所述光轴的X轴方向、垂直于所述X轴方向的Y轴方向以及与所述X轴与Y轴所在平面垂直的Z轴方向进行三维移动。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于：系统中还包括用于夹持所述刀片(6)的三维扫描台(5)，通过其上设置的步进电机驱动所述刀片(6)分别沿所述X轴、Y轴和Z轴进行三维移动。

3.一种用于毫米波的分析与调节系统，其特征在于：将权利要求1或2所述系统中的光源替换为用于产生毫米波的光源。

4.一种光束的分析与调节方法，基于权利要求1或2所述的用于太赫兹光束的分析与调节系统或权利要求3所述的用于毫米波的分析与调节系统，其特征在于：具体包括以下步骤；

步骤1.对光路进行粗调，使光源与单点光斑探测器分别尽量位于透镜的2倍焦距处；

步骤2.使刀片沿X轴、Y轴、Z轴进行三维步进移动；

步骤3.以Z轴方向为参考方向，基于刀口法，通过单点光斑探测器对光斑进行检测；，确定对应于不同Z轴坐标时光斑的光束发散角和偏心率；

步骤4.根据所述步骤3中确定的所述光束发散角和偏心率对光源进行调整；

步骤5.重复执行所述步骤1-4直至探测结果满足要求。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于：所述步骤3中确定对应于不同Z轴坐标时的光束发散角，具体包括以下步骤：

对X轴方向和Y轴方向进行扫描，分别得到X轴方向和Y轴方向的ESF曲线，测量不同Z轴位置处X轴方向和Y轴方向光斑大小，L0，L1，L2，…，刀片所在的Z轴坐标与光斑大小近似呈线性关系，用最小二乘法拟合直线方程得到L＝kZ+b₀；其中，光束发散角为γ，tan(γ/2)＝k，b₀表示斜率。

6.如权利要求4所述的方法，其特征在于：所述步骤3中确定对应于不同Z轴坐标时的偏心率，具体包括以下步骤：

进行X轴方向和Y轴方向扫描得到X轴方向和Y轴方向光强分布散点图，然后拟合ESF曲线得到光强中心Px₀₁，Px₀₂，Px₀₃，…，以及Py₀₁，Py₀₂，Py₀₃，…，用Z方向初始点和步进距离Δz以及X轴或者Y轴方向中心点坐标做散点图，利用最小二乘法拟合直线P₁＝k₁Z+b₁或P₂＝k₂Z+b₂，其中，X轴方向偏心率tanα＝k₁，Y轴方向偏心率tanβ＝k₂，α、β分别为相对X轴方向和Y轴方向的偏心角；b₁，b₂分别为斜率。

7.如权利要求4所述的方法，其特征在于：另一种方法是将所得到的ESF曲线也可以求导得到PSF曲线，通过测量FWHM得到光斑质量。