[发明专利]太赫兹时域光谱仪

权利要求书

1.一种太赫兹时域光谱仪，其特征在于，包括：

激光器，用于产生激光；

第一分光镜，用于将所述激光分为泵浦光和探测光；

时间延迟设备，设置于所述探测光的光路上，所述时间延迟设备用于调节所述探测光相对于所述泵浦光的时间延迟；

第二分光镜，用于将所述探测光分为第一探测光和第二探测光；

第一太赫兹天线，用于在所述泵浦光的作用下发射第一太赫兹波，并探测该第一太赫兹波被待测样品所反射的太赫兹波和所述第一探测光；

设计所述待测样品和所述第一太赫兹天线的距离为适当值，以使得由所述第一太赫兹天线发射的所述太赫兹波返回至所述第一太赫兹天线的时间在两个相邻的泵浦光脉冲之间的时间间隙内；

第二太赫兹天线，用于探测所述第一太赫兹波透射所述待测样品后的太赫兹波和所述第二探测光；

第一处理模块，用于根据所述第一太赫兹天线测得的光谱信号对所述待测样品进行反射信号分析；以及

第二处理模块，用于根据所述第二太赫兹天线测得的光谱信号对所述待测样品进行透射信号分析。

2.根据权利要求1所述的太赫兹时域光谱仪，其特征在于，所述第二分光镜还将所述泵浦光分为第一泵浦光和第二泵浦光；所述第一太赫兹天线设置于所述第一泵浦光的光路上；所述第二太赫兹天线设置于所述第二泵浦光的光路上；

所述太赫兹时域光谱仪还包括控制器，所述控制器控制所述第一太赫兹天线在所述第一泵浦光的作用下发射所述第一太赫兹波，并控制所述第二太赫兹天线不发射太赫兹波；或者，所述控制器控制所述第二太赫兹天线在所述第二泵浦光的作用下发射第二太赫兹波，并控制所述第一太赫兹天线不发射太赫兹波。

3.根据权利要求2所述的太赫兹时域光谱仪，其特征在于，所述第一泵浦光到达所述第一太赫兹天线时所述激光的光程与所述第二泵浦光到达所述第二太赫兹天线时所述激光的光程相等；所述第一探测光到达所述第一太赫兹天线时所述激光的光程与所述第二探测光到达所述第二太赫兹天线时所述激光的光程相等。

4.根据权利要求3所述的太赫兹时域光谱仪，其特征在于，所述第二太赫兹天线接收到由所述待测样品透射的波与所述第二太赫兹天线接收的所述第二探测光的光程差在第一预设范围内变化；

所述第一太赫兹天线与所述第二太赫兹天线之间的距离在第二预设范围内，以提高所述第一太赫兹天线接收到的所述第一探测光和由所述待测样品反射回的所述太赫兹波之间的相干性；

所述第一太赫兹天线与所述第二太赫兹天线的连线的中点为所述待测样品的位置。

5.根据权利要求4所述的太赫兹时域光谱仪，其特征在于，还包括位置调节设备，所述位置调节设备与所述时间延迟设备连接，所述位置调节设备用于驱动所述时间延迟设备在所述探测光的方向上往复运动，以使得所述第二太赫兹天线接收到由所述待测样品透射的波与所述第二太赫兹天线接收的所述第二探测光的光程差在预设范围内变化。

6.根据权利要求2所述的太赫兹时域光谱仪，其特征在于，还包括第一电压模块和第二电压模块，所述控制器通过控制所述第一电压模块是否为所述第一太赫兹天线提供偏置电压，以控制所述第一太赫兹天线是否发射所述第一太赫兹波；所述控制器通过控制所述第二电压模块是否为所述第二太赫兹天线提供偏置电压，以控制所述第二太赫兹天线是否发射所述第二太赫兹波。

7.根据权利要求6所述的太赫兹时域光谱仪，其特征在于，还包括第一定向耦合器和第二定向耦合器，所述第一处理模块与所述第一电压模块均通过所述第一定向耦合器与所述第一太赫兹天线连接，且所述第一处理模块与所述控制器连接；所述第二处理模块与所述第二电压模块均通过所述第二定向耦合器与所述第二太赫兹天线连接，且所述第二处理模块与所述控制器连接。

8.根据权利要求1所述的太赫兹时域光谱仪，其特征在于，所述时间延迟设备包括时间延迟反射镜组，所述探测光先经过所述时间延迟反射镜组再入射至所述第二分光镜。