[实用新型]一种多收发太赫兹扫描近场成像光路系统

说明书

本实用新型公开了一种多收发太赫兹扫描近场成像光路系统，涉及微纳光子学应用领，所述系统包括：若干太赫兹收发天线、若干第一透镜组件、第二透镜、ITO玻璃、离轴镜和探针；其中，太赫兹收发天线与第一透镜组件一一对应，若干太赫兹收发天线发射出若干太赫兹波经各自对应的第一透镜组件进行准直，准直后的若干后太赫兹波经各自对应的第一透镜组件汇聚入第二透镜，汇聚后的太赫兹波经第二透镜后转为若干相邻的平行波束，若干平行波束依次经ITO玻璃和离轴镜反射后射入探针获得若干散射信号，散射信号沿原图返回至太赫兹收发天线，本系统能够实现太赫兹扫描近场成像系统的多源同时工作。

技术领域

本实用新型涉及微纳光子学应用领域，具体地，涉及一种多收发太赫兹扫描近场成像光路系统。

背景技术

太赫兹收发一体技术利用的是微波传输器件中的定向耦合器，它具有将出射太赫兹波和接收太赫兹波分离的功能，从而实现对待测系统反射特性的分析能力；原子力显微成像方法，是基于扫描探针的成像技术，该方法利用一根尖端半径为几十甚至几纳米的探针，在物体表面周期性的轻轻敲击并让物体进行二维扫描，进而得到物体表面的形貌信息。

近场也被称为表面波或是倏逝波，是一种束缚在物体表面的电磁波，沿着离开物体表面的方向强度随距离呈指数衰减。由于倏逝波的波矢比自由空间中传播的电磁波波矢要大，因此要让自由空间的电磁波激发物体表面的倏逝波需要一定的条件，针尖作为一种结构可以将电磁场局域在尖端处，从而增大该处电磁场的波矢，在针尖靠近物体表面后实现波矢匹配并激发物体表面的倏逝波，当然，物体本身的一些结构也可以实现波矢匹配并激励起倏逝波。原子力显微镜的针尖不仅可以激发近场，而且和样品形成偶极子对，将该近场辐射到了自由空间，轻敲模式下探针在以一个固定频率抖动，对辐射出去的近场也起到了调制作用，为后续近场信号的解调提供了条件。传统的太赫兹扫描近场成像系统往往只兼容一到两个源同时进行工作，然而近场成像的影响因素很多，更换源之后的成像条件和之前往往已经发生了变化，导致其无法适应多源同时工作。

实用新型内容

为了实现太赫兹扫描近场成像系统的多源同时工作，本实用新型提供了一种多收发太赫兹扫描近场成像光路系统。

其中，本实用新型中的一种多收发太赫兹扫描近场成像光路系统包括：

若干太赫兹收发天线、若干第一透镜组件、第二透镜、ITO玻璃、离轴镜和探针；其中，太赫兹收发天线与第一透镜组件一一对应，若干太赫兹收发天线发射出若干太赫兹波经各自对应的第一透镜组件进行准直，准直后的若干后太赫兹波经各自对应的第一透镜组件汇聚入第二透镜，汇聚后的太赫兹波经第二透镜后转为若干相邻的平行波束，若干平行波束依次经ITO玻璃和离轴镜反射后射入探针获得若干散射信号；若干散射信号依次经过离轴镜和ITO玻璃反射后射入第二透镜，若干散射信号经过第二透镜以各自对应的角度发散后分别射入对应的第一透镜组件，发散后的散射信号经过第一透镜组件准直和汇聚后射入对应的太赫兹收发天线。

其中，本实用新型的原理为：本系统中设有若干太赫兹收发天线，可以支持太赫兹扫描近场成像系统的多源同时工作，当多源同时工作时，多个太赫兹收发天线分别发送太赫兹波，各自的太赫兹波依次进行准直和汇聚获得若干相邻的平行波束，然后经ITO玻璃和离轴镜反射后射入探针获得若干散射信号，若干散射信号沿原路返回后被太赫兹收发天线接收进行后续检测处理，传统的太赫兹扫描近场成像系统往往只兼容一到两个源同时进行工作，然而近场成像的影响因素很多，更换源之后的成像条件和之前往往已经发生了变化，导致其无法适应多源同时工作，而本系统中，更换源后只需要增加对应的第一透镜组件即可，不需要对系统中的其他设备进行调整，能够快速的适应多源同时工作。

优选的，所述第一透镜组件包括：第一凸透镜和第二凸透镜；其中，第一凸透镜用于对太赫兹波进行准直，以及用于对散射信号进行汇聚；第二凸透镜用于对太赫兹波进行汇聚，以及用于对散射信号进行准直。

优选的，第一凸透镜的焦距小于第二凸透镜的焦距。