利索能及
我要发布
收藏
专利号: 2021105218559
申请人: 重庆邮电大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-30
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种基于时域光谱技术的太赫兹双模式成像系统,其特征在于,包括:飞秒激光发射端(1)、太赫兹发射端(2)、可移动第一光导探测端(3)和可移动第二光导探测端(4);

飞秒激光发射端(1)产生的脉冲激光分成同步的两束:一束作为泵浦激光经过延迟后聚焦照射在太赫兹发射端(2)产生太赫兹波,另一束作为探测激光;探测激光分成同步的两束:一束作为远场成像探测激光聚焦照射在可移动第二光导探测端(4)上,另一束作为近场成像探测激光聚焦照射在可移动第一光导探测端(3)上;

太赫兹发射端(2)产生太赫兹波经准直聚焦后穿过样品(5),然后照射在可移动第一光导探测端(3)上;可移动第一光导探测端(3)和可移动第二光导探测端(4)之间设置太赫兹波的切换通道(6),当可移动第一光导探测端(3)移位,照射在可移动第一光导探测端(3)上的太赫兹波经过切换通道(6)的准直聚焦后照射在可移动第二光导探测端(4)上。

2.根据权利要求1所述的一种基于时域光谱技术的太赫兹双模式成像系统,其特征在于,还包括金属孔径贴片(11),所述金属孔径贴片(11)的孔径为500μm,太赫兹发射端(2)产生太赫兹波经准直聚焦后通过金属孔径贴片(7)的孔径后到达样品(5)。

3.根据权利要求2所述的一种基于时域光谱技术的太赫兹双模式成像系统,其特征在于,还包括第一离轴抛物面镜(9)和第二离轴抛物面镜(10);太赫兹发射端(2)产生太赫兹波经过第一离轴抛物面镜(9)准直,再经过第二离轴抛物面镜(10)聚焦后到达金属孔径贴片(11)。

4.根据权利要求1所述的一种基于时域光谱技术的太赫兹双模式成像系统,其特征在于,还包括电控延迟线(7)、所述电控延迟线(7)由电控位移电机和第一延迟反射镜(71)和第二延迟反射镜(72)组成,用于调节泵浦激光的光程差。

5.根据权利要求4所述的一种基于时域光谱技术的太赫兹双模式成像系统,其特征在于,还包括:电控三维位移平台、电流放大器(12)、锁相放大器(13)、偏置电压(14)和PC端(15);

可移动第一光导探测端(3)、样品(8)和可移动第二光导探测端(4)分别安装在一个电控三维位移平台上;

可移动第一光导探测端(3)连接电流放大器(12)后再与锁相放大器(13)连接,锁相放大器(13)连接至PC端(15);

太赫兹发射端(2)连接偏置电压(14)后再连接至PC端(15)。

6.根据权利要求4所述的一种基于时域光谱技术的太赫兹双模式成像系统,其特征在于,所述可移动第一光导探测端(3)为光导微探针,所述可移动第二光导探测端(4)为太赫兹探测光电导天线。

7.根据权利要求4所述的一种基于时域光谱技术的太赫兹双模式成像系统,其特征在于,还包括:第一分束镜(16)、第一反射镜(17)、第二反射镜(18)、第三反射镜(19)和第一透镜(20);

飞秒激光发射端(1)产生的脉冲激光经过第一分束镜(16)分成夹角为90°的泵浦激光和探测激光;

泵浦激光经第一反射镜(17)反射90°至第一延迟反射镜(71),经第一延迟反射镜(71)反射90°至第二延迟反射镜(72),经第二延迟反射镜(72)反射90°至第二反射镜(18),经第二反射镜(18)反射90°至第三反射镜(19),经第三反射镜(19)反射90°至第一透镜(20),经第一透镜(20)聚焦照射在太赫兹发射端(2)。

8.根据权利要求4所述的一种基于时域光谱技术的太赫兹双模式成像系统,其特征在于,还包括:第二分束镜(21)、第四反射镜(22)、第五反射镜(23)、第六反射镜(24)、第二透镜(25)和第三透镜(26);

探测激光经过第二分束镜(21)分成夹角为90°的远场成像探测激光和近场成像探测激光。

近场成像探测激光经第四反射镜(22)反射至第三透镜(26),经第三透镜(26)聚焦照射在可移动第一光导探测端(3)上;

远场成像探测激光经第五反射镜(23)反射90°至第六反射镜(24),经第六反射镜(24)反射90°至第二透镜(25),经第二透镜(25)聚焦照射在可移动第二光导探测端(4)上。

9.根据权利要求1所述的一种基于时域光谱技术的太赫兹双模式成像系统,其特征在于,所述切换通道(6)包括:第三离轴抛物面镜(61)和第四离轴抛物面镜(62),当可移动第一光导探测端(3)移位,照射在可移动第一光导探测端(3)上的太赫兹波经过第三离轴抛物面镜(61)准直,再经过第四离轴抛物面镜(62)聚焦后照射在可移动第二光导探测端(4)上。

10.一种基于时域光谱技术的太赫兹双模式成像方法,应用于权利要求1‑9任意所述的一种基于时域光谱技术的太赫兹双模式成像系统,其特征在于,包括步骤:S1、将脉冲激光分成同步的两束:一束作为泵浦激光用于产生太赫兹波,另一束作为探测激光;

S2、将探测激光分成同步的两束:一束作为远场成像探测激光产生远场自由载流子,另一束作为近场成像探测激光产生近场自由载流子;

S3、太赫兹波经准直聚焦后穿过样品后与远场自由载流子或近场自由载流子结合产生光电流;

S4、基于光电流调整泵浦激光的光程差,得到完整的太赫兹脉冲波形;

S5、根据完整的太赫兹脉冲波形获取成像结果。