[实用新型]一种基于焦平面成像的太赫兹快速成像装置

说明书

本实用新型涉及一种基于焦平面成像的太赫兹快速成像装置，包括，太赫兹辐射组件、斩波器、入射光路调整装置、电控三维位移载物平台、出射光路调整装置、焦平面探测器和采集传输组件；太赫兹辐射组件产生太赫兹波，经所述斩波器进行调制后，在入射光路调整装置和出射光路调整装置的光路调整作用下，照射电控三维位移载物平台上固定的待测样品后，在焦平面探测器进行太赫兹波接收和光电转换，输出电信号到采集传输组件进行处理后上传到上位机。本实用新型采用了太赫兹焦平面阵列成像和阵列式调理电路的设计，响应速度在5μs左右，成像系统响应速度在小于30ms，整个成像装置可进行快速视频成像，帧频在26Hz以上。

技术领域

本实用新型涉及成像技术领域，尤其涉及一种基于焦平面成像的太赫兹快速成像装置。

背景技术

太赫兹(Terahertz)波通常指的是波长在30μm-3mm(即频率为0.1THz-10THz)区间的电磁波，其频段位于微波和红外光之间，具有很多独特的优势，例如高透性、低能量性、选择吸收性等。太赫兹波在安全保安、医疗、食品安全、空间通讯、无损检测和环境监控等领域具有广泛的应用前景。

目前，太赫兹技术已经取得了快速的发展，太赫兹辐射源和太赫兹探测器技术也越来越趋于成熟，相应的太赫兹成像技术也得到了快速发展。现有的太赫兹透射成像装置一般为逐点扫描式，该装置的缺点是由于要对每个像素点逐个扫描，成像速度比较慢。比如，一般情况下采集一个太赫兹光谱需要2048个采样点，得到一个完整的光谱需要时间大约200s，成一个简单的8×8像素的太赫兹图像需要超过3个小时的时间，因此成像效率极为低下，极大的限制了它的应用范围。

实用新型内容

鉴于上述的分析，本实用新型旨在提供一种基于焦平面成像的太赫兹快速成像装置，能够实时的进行高效率的太赫兹成像。

本实用新型的目的主要是通过以下技术方案实现的：

一种基于焦平面成像的太赫兹快速成像装置，其特征在于，包括，

太赫兹辐射组件(1)、斩波器(2)、入射光路调整装置(41)、电控三维位移载物平台(3)、出射光路调整装置(42)、焦平面探测器(5)和采集传输组件(6)；

所述太赫兹辐射组件(1)产生太赫兹波，经所述斩波器(2)进行调制后，到入射光路调整装置(41)光路调整后形成平行波；

平行波照射电控三维位移载物平台(3)上固定的待测样品后，到出射光路调整装置(42)进行视场压缩；

视场压缩后的太赫兹波在焦平面探测器(5)进行太赫兹波接收和光电转换，输出电信号到采集传输组件(6)进行电信号的放大和AD采集处理后上传到上位机。

进一步地，所述太赫兹辐射组件(1)包括一级辐射源、倍频器和太赫兹波导天线；

所述一级辐射源产生的初级太赫兹信号，通过所述倍频器的倍频得到成像所需的太赫兹信号；通过所述太赫兹波导天线将太赫兹波向外辐射。

进一步地，所述一级辐射源采用耿氏二极管器件。

进一步地，所述斩波器(2)位于太赫兹辐射组件(1)与入射光路调整装置(41)之间，包括斩波片、电机以及转速控制装置；

所述转速控制装置与电机连接；所述电机带动所述斩波片转动，对照射到所述斩波片上的太赫兹信号进行占空比调制。

通过斩波器的调制作用，得到所需占空比的太赫兹波，并且由于通过转速进行占空比调制，从而可避免时间长而产生调制参数的漂移。

进一步地，所述电控三维位移载物平台(3)位于入射光路调整装置(41)与出射光路调整装置(42)之间，包括载物平台、夹具和微动装置；

所述载物平台承载待测样品；