[发明专利]基于编码孔径的高灵敏度太赫兹超导光谱成像系统及系统成像方法

摘要

本发明公开了一种基于编码孔径的高灵敏度太赫兹超导光谱成像系统及系统成像方法，该系统利用数字微镜器件作为编码孔径器件和单个基于超导热电子混频器的直接检波器相结合的方法成像，目的在于提供一种能在一个太赫兹单通道接收系统中，实现包含太赫兹二维连续谱图像数据和太赫兹一维谱线数据的高灵敏度多维光谱成像。本发明的技术方案是：在一个太赫兹单通道接收系统中，利用单个超导HEB直接检波器和DMD,并结合傅立叶分光频谱仪的方式，利用编码孔径技术，实现太赫兹信号连续谱成像和谱线探测的高灵敏度多维光谱成像。本发明以实现高宽带连续谱、高频谱分辨率、高灵敏的太赫兹光谱成像的目的。

主权项

1.基于编码孔径的高灵敏度太赫兹超导光谱成像系统，其特征是：该系统包括干涉仪模块(1)、DMD模块（2）、单个超导HEB接收模块（3）、探测数据读出模块（4）、以及系统控制模块（5），所述干涉仪模块（1）包括可移动平面镜（11）、波束分离器（12）和固定平面镜（13），所述DMD模块（2）包括DMD（21）和编码驱动总线模块（22），所述单个超导HEB接收模块（3）包括太赫兹频段HEB直接检波器（31）、宽带低温放大器（32），所述探测数据读出模块（4）包括模拟数字转换的采样单元（41）和实时时域及频域信号处理单元（42）；系统控制模块（5）改变干涉仪模块（1）的可移动平面镜（11）位置并记录位置信息，当太赫兹信号进入干涉仪模块（1）时，由波束分离器（12）分成两个波束，再分别经过可移动平面镜（11）和固定平面镜（13）的反射，又在波束分离器（12）处汇合并进入DMD模块（2），DMD模块（2）利用编码驱动总线模块（22）使DMD（21）产生预先设计好的编码矩阵，这样太赫兹信号被DMD（21）进行编码，单个超导HEB接收模块（3）中太赫兹频段HEB直接检波器（31）对编码后的太赫兹信号进行检测，经宽带低温放大器（32）放大输出，探测数据读出模块（4）中，模拟数字转换的采样单元（41）和实时时域及频域信号处理单元（42）分别对输出信号进行数字采样和处理，系统控制模块（5）利用探测数据读出模块（4）的处理数据与系统控制模块（5）记录的可移动平面镜（11）的位置信息进行傅立叶变换，即获取目标空间每个像元的太赫兹数据信息。