[发明专利]一种太赫兹检测装置

权利要求书

1.一种太赫兹检测装置，其特征在于：包括用于产生激光的激光系统、用于对所述激光进行色散补偿的色散补偿系统、光分束器、用于对所述激光进行延时扫描的光纤拉伸系统、用于产生和接收太赫兹波并对待检测样品进行检测的样品检测系统和用于对测试数据进行分析的数据处理系统，所述激光系统通过光纤与所述色散补偿系统连接，所述色散补偿系统通过光纤与所述光分束器连接，所述光分束器通过光纤同时与所述光纤拉伸系统、所述样品检测系统连接，所述光纤拉伸系统通过光纤与所述样品检测系统连接，同时所述样品检测系统与所述数据处理系统连接；

所述色散补偿系统包括用于调整所述激光传输方向的光纤环形机构，用于对所述激光进行色散补偿、且色散补偿量相反的第一啁啾光纤光栅和第二啁啾光纤光栅，所述光纤环形机构设有用于与光纤连接的输入端，所述光纤用于传输所述激光，所述第一啁啾光纤光栅和所述第二啁啾光纤光栅均与所述光纤环形机构连接，且所述激光依次通过所述第一啁啾光纤光栅和所述第二啁啾光纤光栅后从所述光纤环形机构中出射，所述第一啁啾光纤光栅和所述第二啁啾光纤光栅的色散补偿量的绝对值不相等；

若所述第一啁啾光纤光栅的内部的折射率变化周期沿所述激光入射方向逐渐增大，则所述第二啁啾光纤光栅的内部的折射率变化周期沿所述激光入射方向逐渐减小；若所述第一啁啾光纤光栅的内部的折射率变化周期沿所述激光入射方向逐渐减小，则所述第二啁啾光纤光栅的内部的折射率变化周期沿所述激光入射方向逐渐增大。

2.如权利要求1所述的太赫兹检测装置，其特征在于：所述激光系统包括依次连接的激光器、可饱和吸收体、光耦合器、增益光纤和光纤光栅，所述光耦合器与所述可饱和吸收体连接的一侧还连接有泵浦源。

3.如权利要求2所述的太赫兹检测装置，其特征在于：所述激光系统还包括重复频率锁定机构，所述重复频率锁定机构用于锁定所述激光器产生的激光的频率，所述激光器设有可用于调节其激光腔的腔长的压电陶瓷，所述重复频率锁定机构与所述压电陶瓷连接，同时所述重复频率锁定机构与所述激光器连接。

4.如权利要求3所述的太赫兹检测装置，其特征在于：所述重复频率锁定机构包括依次连接的光电探测器、带通滤波器、混频器、环路滤波器和高压放大器，所述光电探测器与所述激光器相连，所述高压放大器与所述压电陶瓷连接，所述混频器连接所述带通滤波器的一侧还连接有基准信号发生器，所述基准信号发生器锁定在铷钟上。

5.如权利要求1所述的太赫兹检测装置，其特征在于：所述样品检测系统包括用于产生太赫兹波的光电导发射天线、用于接收所述太赫兹波的光电导接收天线和用于对所述太赫兹波进行聚焦的光学组件，所述光电导发射天线与所述光分束器连接，所述光电导接收天线与所述光纤拉伸系统连接且所述光电导接收天线与所述数据处理系统连接。

6.如权利要求5所述的太赫兹检测装置，其特征在于：所述光学组件包括用于将所述光电导发射天线产生的太赫兹波聚焦在所述待检测样品上的第一透镜组和用于将经过所述待检测样品后的太赫兹波聚焦在所述光电导接收天线的第二透镜组。

7.如权利要求5所述的太赫兹检测装置，其特征在于：所述光纤拉伸系统包括用于对激光进行分束的第一耦合器、两个光纤拉伸器、用于对激光进行合束的第二耦合器、用于将光信号转换为电信号的光电探测器和用于将电信号转化为可视化图形的显示装置，所述光分束器与所述第一耦合器通过光纤连接，所述第一耦合器同时与两个所述光纤拉伸器通过光纤连接，两个所述光纤拉伸器均与所述第二耦合器通过光纤连接，所述第二耦合器与所述光电探测器通过光纤连接，所述光电探测器与所述显示装置连接。

8.如权利要求5所述的太赫兹检测装置，其特征在于：所述光电导接收天线与所述数据处理系统之间还设有锁相放大模块。

9.如权利要求8所述的太赫兹检测装置，其特征在于：所述数据处理系统包括数据处理模块和对所述待检测样品进行识别的计算机，所述数据处理模块通过网线与所述计算机连接，所述数据处理模块与所述锁相放大模块连接。