[发明专利]一种基于光频梳的太赫兹天线形面检测系统及方法

权利要求书

1.一种基于光频梳的太赫兹天线形面检测系统，其特征在于，包括：第一光频梳激光器、第二光频梳激光器、光梳光场生成模块、双光梳干涉模块、光场接收模块以及光场重建模块；

光梳光场生成模块包括空间啁啾光学系统和扫描伺服控制装置；

第一光频梳激光器输出的探测光，经光梳光场生成模块中的空间啁啾光学系统，形成一维光梳光场，辐照至待测天线表面；

一维光梳光场经光梳光场生成模块中的扫描伺服控制装置，对待测天线表面进行扫描测试，返回含有待测天线表面形面信息的光梳频扫光场，并由双光梳干涉模块接收；

第二光频梳激光器输出的本振光作为参考光梳；

双光梳干涉模块接收光梳频扫光场和参考光梳；参考光梳与光梳频扫光场信号在双光梳干涉模块进行光的拍频干涉，获得光场拍频信号并传输给光场接收模块；

光场接收模块接收双光梳干涉模块传出的光场拍频信号，将光信号转换为电信号，并传输给光场重建模块；

光场重建模块利用光场接收模块传输的电信号进行形面特征提取和光场重建，恢复天线的三维形貌，并完成待测天线形面的特征分析。

2.根据权利要求1所述的一种基于光频梳的太赫兹天线形面检测系统，其特征在于：光梳光场由扫描伺服控制装置平移扫描后形成光梳频扫光场；该光梳频扫光场经太赫兹天线表面反射后生成携带形面变化信息的光梳频扫光场。

3.根据权利要求2所述的一种基于光频梳的太赫兹天线形面检测系统，其特征在于：

所述光场接收模块包括由多个光电探测器构成的探测器阵列和信号采集模块；

探测器阵列用于将光信号转换为电信号并传输给信号采集模块；

信号采集模块接收探测器阵列传输的电信号并传输给光场重构模块。

4.根据权利要求2或3所述的一种基于光频梳的太赫兹天线形面检测系统，其特征在于，所述双光梳干涉模块包括：锁相器和合束器；

锁相器分别连接所述第一光频梳激光器和所述第二光频梳激光器锁相器用于锁定所述第一光频梳激光器和所述第二光频梳激光器的初始相位和重复频率；

光梳频扫光场与第二光频梳发出的本振光在合束器上进行拍频干涉，获得拍频信号。

5.一种利用如权利要求4所述的一种基于光频梳的太赫兹天线形面检测系统进行天线形面检测的方法，其特征在于，包括步骤如下：

1)第一光频梳激光器输出的探测光，发送给光梳光场生成模块；

2)光梳光场生成模块接收第一光频梳激光器输出的探测光，产生光梳扫频光场，并发送至双光梳干涉模块；

3)双光梳干涉模块同时接收第二光频梳激光器发出的本振光和光梳光场生成模块产生的光梳扫频光场，产生光场拍频信号，并发送给光场接收模块；

4)光场接收模块接收双光梳干涉模块产生的光场拍频信号，利用光电探测器阵列将光信号转换为电信号，发送光场重构模块；

5)光场重构模块接收光场接收模块输出的光场拍频信号后，通过计算机进行特征提取和光场重建处理，最终得到太赫兹天线的三维形貌。

6.根据权利要求5所述的天线形面检测的方法，其特征在于：

光梳光场生成模块中的空间啁啾光学系统接收第一光频梳激光器输出的探测光，产生一维光梳光场，发送给光梳光场生成模块中的扫描伺服控制装置；

光梳光场生成模块中的扫描伺服控制装置接收一维光梳光场信号，通过X、Y两个正交方向的平移，产生光梳频扫光场，并发送至双光梳干涉模块。

7.根据权利要求6所述的天线形面检测的方法，其特征在于：

双光梳干涉模块同时接收第二光频梳激光器发出的本振光和光梳光场生成模块产生的光梳扫频光场，经合束器进行光的拍频干涉，产生光场拍频信号，并发送给光场接收模块。