利用频率光梳实现太赫兹快速成像的太赫兹时域光谱系统

摘要

本发明公开了一种利用频率光梳实现太赫兹快速成像的太赫兹时域光谱系统，该系统利用周期结构的透射特性，把不同结构单元复合到同一区域内，得到透射峰叠加的透射谱，叠加后的透射谱将在频谱上形成频率光梳。成像光梳的透射特性与周期结构的空间排列位置有关，利用这一相关性，可以使用大光斑太赫兹光束入射到成像光梳和待测物体上，使用点探测收集透射信号。经过数据处理提取出待测物体的透射特征空间分布信息，实现快速成像。本发明适用于宽频段太赫兹成像，相对于传统的逐点扫描成像，大大节省了成像时间，为太赫兹成像检测提供了一种新思路，对太赫兹安检及识别的大规模化实用具有重大意义。

主权项

一种利用频率光梳实现太赫兹快速成像的太赫兹时域光谱系统，其特征在于：该太赫兹时域光谱系统中太赫兹源（1）发射出来的THz脉冲（2），通过第一抛面镜（3）形成平行光束（4），该平行光束（4）依次通过复合周期结构形成的成像光梳（5）和待测物体（6），然后经过第二抛面镜（7）的光束（8）聚焦到太赫兹探测器（9）上，太赫兹探测器（9）接收的信息通过计算机（10）进行数据处理，提取出待测物体（6）的透射特征空间分布信息，实现快速成像；其中：所述的被探测器（9）是单点接收，一次探测即可得到整个待测物体空间透射信息；所述的成像光梳，利用周期性的微细结构的频率选择特性，使用不同参数周期性微细结构作为单元结构，将不同中心选择频率的单元结构复合到同一平面内，形成0.1THz‑10THz频段内的频率光梳器件，工作范围能偶覆盖整个太赫兹波段，也可以在其中某一个波段工作；所述的成像光梳（5）的单元结构使用周期性金属结构，材料可以使用任意金属或者合金，材料种类等于或大于一种，材料层数等于或大于一层，成像光梳可以有基底材料（12）或者无基底材料；所述的成像光梳的单元结构周期大于1微米，金属层总厚度大于10纳米，成像光梳至少包含一个单元结构。