[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

说明书

本发明涉及一种太赫兹波反射测量系统入射角确定方法，包括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以及无被测样品时的太赫兹波透射电场强度，得到第一标定板和第二标定板的复折射率；在某一入射角度下，太赫兹波反射测量获取第一标定板和第二标定板分别反射的太赫兹波反射电场强度；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二者反射系数表达式，结合二者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。本发明还涉及一种太赫兹波反射测量系统入射角确定装置。该方法及装置通过计算准确获得太赫兹波反射测量的入射角度，解决了现有技术中依赖角度仪读取无法精确确定入射角度的难题。

技术领域

本发明涉及太赫兹技术领域，尤其涉及一种太赫兹波反射测量系统入射角确定方法及装置。

背景技术

太赫兹脉冲通常是指波长从30微米到3毫米，频率从0.1到10太赫兹的电磁波。太赫兹脉冲介于红外线和毫米波之间，且频谱范围相当宽。因为太赫兹脉冲处于光子学与电子学的过渡区域，所以它能够提供可见光或者微波等传统检测方式不能提供的信息，因此它在物理学、化学和生物医学等领域有着重大的应用前景。

目前，太赫兹波反射测量系统通常依赖外部的角度仪读数获得太赫兹波反射测量的入射角度，这种方法准确性较差，特别是太赫兹波肉眼不可见，由角度仪读数很容易造成偏差，而入射角度的偏差很可能影响太赫兹波测量结果。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是解决现有技术依赖人工读取角度仪获得太赫兹波反射测量的入射角度准确性差，容易出现偏差的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种太赫兹波反射测量系统入射角确定方法，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。

优选地，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。

优选地，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：