[发明专利]一种694GHz主动式太赫兹成像人体安检仪及其检测方法

说明书

一种694GHz主动式太赫兹成像人体安检仪及其检测方法，一种694GHz主动式太赫兹成像人体安检仪，包括安检仪主体和694GHz太赫兹激光器系统，所述的694GHz太赫兹激光器系统向被检对象发射694GHz电磁波，被检对象反射694GHz电磁波信号到安检仪主体，安检仪主体接收694GHz电磁波信号处理后形成完成的被检对象的太赫兹安检图像，主动式太赫兹成像人体安检仪成像速度快，对人体完整扫描成像仅需2秒，由于光源输出功率高，成像效果极佳，输出的图像清晰，成像精度高，分辨率可以达到2mm。

技术领域

本发明涉及太赫兹安检仪技术领域，尤其涉及一种694GHz主动式太赫兹成像人体安检仪。

背景技术

THz波是指频率在0.1～10THz(波长为3000～30微米)范围内的电磁辐射。其波段位于微波和红外光之间相当宽范围的电磁辐射区域。这段电磁频谱，包含了由部分毫米波段(约0.1THz)到远红外区(约25THz)的一段电磁频谱，在凝聚态物理研究中是个非常重要的频谱，因为它包含了许多决定材料特性的重要能阶。太赫兹光的光子能量只有meV(毫电子伏特)，对人体完全无害，是一个绿色波段，利用主动太赫兹光源，可穿透衣物，对人体实现主动成像探测。

国内现有安检方式主要采用人货分离检查，货物使用X光检查，难以对爆炸物、毒品和液体有效识别；人体检测主要是金属探测、搜身和开包检查，耗时耗力。传统的安检方式中X射线的电离辐射很大，只能对货物进行有效的检查，不能用于人体安检。使用金属探测器对人体进行安检则只能特定的金属物品进行检查，且误报率较高，而最传统的搜身方式则会对个人隐私造成侵害。

现有的太赫兹安检方式主要有被动式太赫兹安检和主动式太赫兹安检，被动式太赫兹安检原理是利用人体或物体本身发出的微弱的太赫兹辐射信号进行成像，探测的电磁波在红外波段，因此信号的信噪比低，成像清晰度低。主动式太赫兹安检仪则通过发射并接收太赫兹光，信号的信噪比高，成像清晰度也更高，但是需要高功率的太赫兹源才能使用。

目前，太赫兹激光光源还很少，已知的有太赫兹固体源、太赫兹气体激光器、量子级联激光器等，太赫兹固体源体积小，运行稳定，是一种应用性很广的光源，但是，太赫兹固体倍频源在高倍频后，输出功率会下降很快，在340GHz具有超过10mW的输出功率，但在600GHz以上的波段，输出功率会下降到2mW以下，很难突破太赫兹高功率高分辨率安检的瓶颈。对于量子级联激光器，该系列的激光器由于能在常温下使用的激光源很少，且造价昂贵，目前很难用于安检产品。

对于太赫兹气体激光器，目前被人熟知的有HCN激光器和二氧化碳泵浦激光器。HCN激光器是放电激励的气体激光器，输出频率890GHz，HCN激光器若想要达到10mW以上的功率输出，其谐振腔长度需要达到3米以上，体积太大，并不适合做可移动式产品，所以，二氧化碳泵浦气体激光器是目前最为适合主动式安检成像的光源之一。

二氧化碳泵浦甲酸激光器，输出频率694GHz，谐振腔长度小于1.6米，输出稳定，输出功率最高可超过30mW，成像分辨率可达到2mm。利用该光源，设计完整的扫描成像光路。可实现整个人体的扫描成像，对人体所携带物品进行成像，达到安全检查的目的。

发明内容

为解决上述现有技术中被动式太赫兹安检信号的信噪比低，成像清晰度低的问题，本发明提供了一种694GHz主动式太赫兹成像人体安检仪及其检测方法，该发明主动式太赫兹成像人体安检仪成像速度快，对人体完整扫描成像仅需2秒，由于光源输出功率高，成像效果极佳，输出的图像清晰，成像精度高，分辨率可以达到2mm。

为实现上述目的，本发明的一种694GHz主动式太赫兹成像人体安检仪及其检测方法的具体技术方案如下：

第一方面，本发明提供了一种694GHz主动式太赫兹成像人体安检仪，包括：