[发明专利]像素化超表面多目标检测背向反射式光谱检测方法和系统

权利要求书

1.一种基于像素化超表面多目标检测的背向反射式光谱检测方法，其特征在于，包括：

搭建像素化超表面物质检测芯片；

配制待测物质溶液；

将所述待测物质溶液转移至所述像素化超表面物质检测芯片上方；

利用太赫兹时域光谱系统对所述覆盖了待测分析物超表面的反射信号进行探测，期间获取的太赫兹时域波形均在斜反射模式下采集。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述探测的过程具体包括：

每次探测前采集只有超构表面的反射信号作为参考；

记录带有分析物的信号，采用快速傅里叶变换得到太赫兹反射频域信号。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，太赫兹信号以10°的固定入射角照射在像素化超表面物质检测芯片的下表面；利用调相双激光同步控制技术控制两台光纤激光器，以获得携带样品信息的时域波形。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所有测量均在室温的条件下进行，用干燥空气填充太赫兹光路所处环境，相对湿度小于3％。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的支持多目标检测的背向反射光谱检测方法，其特征在于，将像素化超表面物质检测芯片作为载物台，将所述载物台安装在三维平移台上，以确保在所需的方位角处获得稳定的光谱采集。

6.一种基于像素化超表面多目标检测的背向反射式光谱检测系统，用于如权利要求1至5中任一项的基于像素化超表面多目标检测的背向反射式光谱检测方法，其特征在于，包括：

由对太赫兹波高透过性材料制成的基底；

像素化超表面阵列结构，集成在所述基底的表面；

待测生物样品设于所述像素化超表面阵列结构上侧；

太赫兹信号发生器，设于所述基底下侧，以便于太赫兹脉冲以一定角度入射基底的下表面；

太赫兹接收器，用于接收反射回的太赫兹信号，进行太赫兹时域光谱分析。

7.根据权利要求6所述的基于像素化超表面多目标检测的背向反射式光谱检测系统，其特征在于，所述像素化超表面阵列结构包括多种尺寸的谐振单元，实现频谱与空间对应，以扩宽响应的光谱范围；其中，每一种尺寸的谐振单元的阵列组成一个探测区，多种尺寸的谐振单元的多个阵列形成多个探测区，以使所述像素化超表面阵列结构支持宽频段的太赫兹波光谱响应。

8.根据权利要求6或7所述的基于像素化超表面多目标检测的背向反射式光谱检测系统，其特征在于，所述基底的材质为对太赫兹波高透过率的环烯烃类共聚物(COC)或者高阻硅材料。