[发明专利]基于Nb5N6探测器的双焦点太赫兹主动成像系统

权利要求书

1.一种基于Nb5N6探测器的双焦点太赫兹主动成像系统，其特征在于，包括：连续波太赫兹辐射源、基于格里高利反射天线的准光学系统，Nb5N6探测器，电子学系统；其中，准光学系统包括椭球主反射镜、抛物次反射镜、扫描反射镜、抛物三级反射镜和分束片；电子学系统包括信号处理模块、电机控制模块、扫描成像模块和显示模块；所述连续波太赫兹辐射源向所述准光学系统辐射信号；所述准光学系统接收所述连续波太赫兹辐射源的辐射信号，辐射信号透过所述分束片，被所述抛物三级反射镜准直后，依次经扫描反射镜、抛物次反射镜、椭球主反射镜反射后照射到被测物上；被测物反射回的反射信号再依次经椭球主反射镜、抛物次反射镜、扫描反射镜、抛物三级反射镜、分束片反射后，汇聚到所述Nb5N6探测器；所述扫描反射镜由所述电子学系统通过电机控制模块实现扫描；所述Nb5N6探测器将接收回的辐射信号转化为电信号并发送至所述电子学系统；所述信号处理模块接收Nb5N6探测器的输出信号并实现所述输出信号的数字化处理；所述电机控制模块控制扫描反射镜的运动；所述扫描成像模块接收所述信号处理模块数字化后的图像信息和所述电机控制模块的位置信息，通过与所述显示模块连接，将图像信息和位置信息传输给显示模块。

2.根据权利要求1所述基于Nb5N6探测器的双焦点太赫兹主动成像系统，其特征在于：所述Nb5N6探测器为常温单元热辐射型探测器，在0.6THz，温度为290K时的电导率达到2.5×104S/m，在调制频率为4KHz时，Nb5N6探测器的直流噪声等效功率达到

3.根据权利要求1所述基于Nb5N6探测器的双焦点太赫兹主动成像系统，其特征在于：所述连续波太赫兹辐射源为650GHz可调制连续波太赫兹辐射源。

4.根据权利要求1所述基于Nb5N6探测器的双焦点太赫兹主动成像系统，其特征在于：所述椭球主反射镜为离轴椭球面反射镜，所述抛物次反射镜为离轴抛物面反射镜，所述椭球主反射镜中的一个焦点与抛物次反射镜的焦点重合；所述椭球主反射镜与抛物次反射镜的光轴重合；辐射信号与反射信号共用准光学系统。

5.根据权利要求1所述基于Nb5N6探测器的双焦点太赫兹主动成像系统，其特征在于：所述电子学系统通过电机控制模块控制扫描反射镜水平圆锥扫描和竖直摆动扫描，并通过水平和竖直方向两个编码器记录扫描反射镜的位置信息，扫描轨迹为螺旋线；所述信号处理模块接收所述Nb5N6探测器产生的电信号并进行数字化处理；所述显示模块对接收的图像数据进行读取，轨迹拟合、滤波，最后生成太赫兹图像。

6.根据权利要求1-5任一项所述基于Nb5N6探测器的双焦点太赫兹主动成像系统，其特征在于：所述Nb5N6探测器对650GHz太赫兹波具有较高的响应；成像平面置于焦平面后方，成像平面内出现双焦现象，成像平面内的最佳像点呈环状，整个视场范围内的分辨率得到优化；轨迹拟合加快成像速度。

7.根据权利要求1-6任一项所述基于Nb5N6探测器的双焦点太赫兹主动成像系统所实现的主动成像方法，包括如下步骤：

步骤一、对成像系统进行装调，将被测物放置于焦点后方成像平面处；

步骤二、所述连续波太赫兹辐射源向所述准光学系统辐射信号，辐射信号经所述准光学系统照射到成像平面上，反射回来的信号经准光学系统汇聚至Nb5N6探测器；

步骤三、所述电子学系统控制扫描反射镜的运动实现被测物的逐点照射和采集；

步骤四、所述Nb5N6探测器将接收到的反射信号转换为电信号并发送至所述电子学系统；

步骤五、所述扫描成像模块接收所述信号处理模块数字化后的太赫兹图像信息和所述电机控制模块数字化后的位置信号，并将所述太赫兹图像信息和位置信号传输给所述显示模块，通过显示模块显示出太赫兹图像；

步骤六、重复上述步骤一至五，对新被测物进行成像。