[发明专利]一种太赫兹波反射测量系统入射角确定方法及装置

权利要求书

1.一种太赫兹波反射测量系统入射角确定方法，其特征在于，包括：

S1、太赫兹波透射测量获取第一标定板和第二标定板分别作为被测样品时的太赫兹波透射电场强度，以及无被测样品时的太赫兹波透射电场强度，其中第二标定板与第一标定板的透射率不同；

S2、根据获取的有无被测样品时的太赫兹波透射电场强度之比，分别得到第一标定板和第二标定板的透射系数，进而得到第一标定板和第二标定板的复折射率；

S3、太赫兹波反射测量获取第一标定板和第二标定板在同一入射角度下分别反射的太赫兹波反射电场强度；

S4、根据第一标定板和第二标定板的复折射率及菲涅尔公式分别求得第一标定板和第二标定板的反射系数的表达式，结合第一标定板和第二标定板反射的太赫兹波反射电场强度之比，计算太赫兹波反射测量的入射角；

其中，所述步骤S2中计算第一标定板的复折射率时，将有无第一标定板作为被测样品时的太赫兹波透射电场强度相比，得到第一标定板的透射系数表达式为：

其中，t₁表示所述第一标定板的透射系数，表示有所述第一标定板时测得的透射电场强度，表示无所述第一标定板时测得的透射电场强度，ω表示频率，ρ₁(ω)表示有第一标定板时透射电场强度的幅值，ρ₀(ω)表示无第一标定板时透射电场强度幅值，φ₁(ω)表示有第一标定板时透射电场强度的相位，φ₀(ω)表示无第一标定板时透射电场强度的相位，n₀表示无第一标定板时太赫兹波传播所经过的空间的折射率，表示第一标定板的复折射率；L表示所述第一标定板的厚度，c表示光速；利用

第一标定板的透射系数表达式计算得到第一标定板的复折射率；

所述步骤S4根据第一标定板和第二标定板的复折射率及菲涅尔公式分别求得第一标定板和第二标定板的反射系数的表达式包括：

根据菲涅尔公式，得出第一标定板的反射系数的表达式为：

其中，r₁^p和r₁^s分别表示太赫兹脉冲以θ₀角度入射第一标定板时的p和s两种偏振状态下的反射系数；θ₀表示入射角角度，θ₁表示第一标定板材料折射角角度；

得出第二标定板的反射系数的表达式为:

其中，和分别表示太赫兹脉冲以θ₀角度入射第二标定板时的p和s两种偏振状态下的反射系数；θ₂表示第二标定板折射角角度，表示第二标定板的复折射率；

所述步骤S4中结合第一标定板和第二标定板反射的太赫兹波反射电场强度之比，得第一标定板和第二标定板在同一入射角度下的反射率之比为：

其中，r₁^p和r₁^s分别表示太赫兹脉冲以θ₀角度入射第一标定板时的p和s两种偏振状态下的反射系数；和分别表示理论上全反射后的p和s两种偏振状态下的反射电场强度；和分别表示测得的经第一标定板反射的p和s两种偏振状态下的反射电场强度；和分别表示测得的经第二标定板反射的p和s两种偏振状态下的反射电场强度；

所述步骤S4中计算太赫兹波反射测量的入射角时，根据斯涅耳公式，得：

2.根据权利要求1所述的太赫兹波反射测量系统入射角确定方法，其特征在于，还包括：

S5、测量该太赫兹波反射测量系统另一入射角时，改变太赫兹波入射角，重复所述步骤S3，获得第一标定板和第二标定板在该入射角下分别反射的太赫兹波反射电场强度，结合所述步骤S4求得第一标定板和第二标定板的反射系数的表达式，计算该入射角。