專利名稱：太赫茲成像裝置和太赫茲成像方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種太赫茲成像裝置和太赫茲成像方法。
背景技術(shù)：
太赫茲波可以穿透大多數(shù)非極性的電介質(zhì)，因此它適于用做成像的載波來 進(jìn)行安全檢查或質(zhì)量控制等。與普通光學(xué)成像不同的是，太赫茲成像記錄的是 每個(gè)測(cè)量點(diǎn)的太赫茲脈沖的時(shí)間波形。對(duì)該時(shí)間波形進(jìn)行傅立葉變換，可以得 到該測(cè)量點(diǎn)的光鐠信息。因此，太赫茲成像不但能夠辨認(rèn)物體的輪廓，而且能 夠根據(jù)各測(cè)量點(diǎn)的光語(yǔ)信息分辨物體的成分。另外，太赫茲成像還可以利用太 赫茲脈沖的時(shí)間延遲(或相位改變)提供物體折射率(或厚度)的分布。
傳統(tǒng)的太赫茲成像技術(shù)都是采用簡(jiǎn)單反射或透射的手段對(duì)樣品進(jìn)行成像， 進(jìn)而獲得樣品的相關(guān)信息。但是，通常這些手段都沒有內(nèi)秉的三維成像能力， 只能對(duì)樣品表面進(jìn)行二維成像或者通過測(cè)量反射脈沖的時(shí)間間隔，反演得到樣 品的內(nèi)部結(jié)構(gòu)信息。而且，傳統(tǒng)的太赫茲成像技術(shù)的分辨率較低，信噪比較差。
盡管人們一種希望能利用太赫茲波對(duì)樣品進(jìn)行真正的三維成像，但是傳統(tǒng) 的太赫茲成像技術(shù)沒有解決這一技術(shù)難題。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，有必要針對(duì)傳統(tǒng)的太赫茲成像技術(shù)不能對(duì)樣品進(jìn)行真正的三維 成像及成像分辨率低的問題，提供一種太赫茲技術(shù)與分振幅干涉技術(shù)相結(jié)合的 太赫茲成像裝置，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)樣品進(jìn)行真正的三維成像并且實(shí)現(xiàn)較高的成像分 辨率。
一種太赫茲成像裝置，包括太赫茲脈沖發(fā)射裝置、分振幅干涉裝置、探測(cè)
器；所述太赫茲脈沖發(fā)射裝置用于發(fā)射太赫茲脈沖；所述分振幅干涉裝置用于 接收太赫茲脈沖，將太赫茲脈沖分為參考光和信號(hào)光，所述信號(hào)光用于掃描樣品；所述分振幅干涉裝置還用于使參考光和信號(hào)光的光程差小于一個(gè)波列長(zhǎng)度， 此時(shí)，參考光和信號(hào)光發(fā)生分振幅干涉，產(chǎn)生包含有樣品信息的太赫茲脈沖分 振幅干涉信號(hào)；所述^:測(cè)器用于接收太赫茲脈沖分振幅干涉信號(hào)，產(chǎn)生包含有 樣品信息的電信號(hào)。
優(yōu)選的，所述分振幅干涉裝置由邁克爾遜干涉儀實(shí)現(xiàn)。
優(yōu)選的，所述太赫茲脈沖發(fā)射裝置是光電導(dǎo)發(fā)射器或光整流發(fā)射器，所述 探測(cè)器是光電導(dǎo)探測(cè)器或電光探測(cè)器。
優(yōu)選的，所述電光探測(cè)器是電光晶體。
優(yōu)選的，所述電光晶體是碲化鋅電光晶體或磷化鎵電光晶體。
優(yōu)選的，所述光整流發(fā)射器包括激光產(chǎn)生裝置、延時(shí)裝置、發(fā)射器；所述 激光產(chǎn)生裝置用于產(chǎn)生泵浦光和探測(cè)光；泵浦光通過延時(shí)裝置后入射至發(fā)射器， 探測(cè)光入射至探測(cè)器；所述延時(shí)裝置用于改變泵浦光和探測(cè)光的相對(duì)延遲時(shí)間； 所述發(fā)射器用于發(fā)射太赫茲脈沖。
優(yōu)選的，所述光整流發(fā)射器包括激光產(chǎn)生裝置、延時(shí)裝置、發(fā)射器；所述 激光產(chǎn)生裝置用于產(chǎn)生泵浦光和探測(cè)光；泵浦光入射至發(fā)射器，探測(cè)光通過延 時(shí)裝置后入射至探測(cè)器；所述延時(shí)裝置用于改變探測(cè)光和泵浦光的相對(duì)延遲時(shí) 間；所述發(fā)射器用于發(fā)射太赫茲脈沖。
優(yōu)選的，所述激光產(chǎn)生裝置包括飛秒激光器和分束器，所述飛秒激光器發(fā) 射的飛秒激光通過分束器后分為兩束，即泵浦光和^:測(cè)光。
優(yōu)選的，所述分振幅干涉裝置包括分束器、參考鏡和樣品平臺(tái)，所述樣品 平臺(tái)用于放置樣品；所述分束器用于將太赫茲脈沖分為參考光和信號(hào)光，參考 光入射至參考鏡并經(jīng)參考鏡反射后再次到達(dá)分束器，然后透過分束器向探測(cè)器 傳播；信號(hào)光入射至樣品并經(jīng)樣品反射后再次到達(dá)分束器，然后被分束器反射 后向探測(cè)器傳播。
優(yōu)選的，所述參考鏡可沿參考光傳播方向移動(dòng)。
優(yōu)選的，所述參考鏡是由電動(dòng)馬達(dá)控制的可沿參考光傳播方向移動(dòng)的平面 反射鏡。
優(yōu)選的，所述分振幅干涉裝置還包括相位調(diào)制器，所述相位調(diào)制器設(shè)置在分束器和參考鏡之間。
優(yōu)選的，所述分振幅干涉裝置還包括菲涅爾透鏡，所述菲涅爾透鏡設(shè)置在 分束器和樣品之間。
優(yōu)選的，所述菲涅爾透鏡的數(shù)值孔徑大于或等于0.7。
優(yōu)選的，所述樣品信息包含樣品的三維結(jié)構(gòu)信息和光譜信息。
優(yōu)選的，還包括信號(hào)處理電路，所述信號(hào)處理電路對(duì)包含有樣品信息的電
信號(hào)進(jìn)行處理，得到太赫茲脈沖分振幅干涉信號(hào)的振幅和相位信息。
優(yōu)選的，還包括計(jì)算機(jī)，所述計(jì)算機(jī)對(duì)信號(hào)處理電路輸出的信號(hào)進(jìn)行數(shù)字
化處理，得到可視化圖像。
此外，還提供了一種太赫茲成像方法。
一種太赫茲成像方法，包括發(fā)射太赫茲脈沖；將太赫茲脈沖分為參考光 和信號(hào)光，并使參考光和信號(hào)光的光程差小于一個(gè)波列長(zhǎng)度；產(chǎn)生包含有樣品 信息的太赫茲脈沖分振幅干涉信號(hào)；接收太赫茲脈沖分振幅干涉信號(hào)；輸出包 含有樣品信息的電信號(hào)。
優(yōu)選的，還包括對(duì)包含有樣品信息的電信號(hào)進(jìn)行處理，得到包含有樣品的 三維結(jié)構(gòu)信息和光語(yǔ)信息的可視化圖像。
優(yōu)選的，還包括對(duì)參考光進(jìn)行相位調(diào)制。
上述太赫茲成像裝置和太赫茲成4象方法是采用分振幅干涉的手段對(duì)樣品進(jìn) 行成像，因此可以對(duì)樣品進(jìn)行真正的三維成像，并且具有很高的分辨率。因此，
本發(fā)明不僅成功的解決了人們一直渴望解決但始終未能獲得成功的技術(shù)難題， 而且取得了預(yù)料不到的技術(shù)效果。與傳統(tǒng)的太赫茲成像技術(shù)相比，本發(fā)明在光 學(xué)成像領(lǐng)域可以說是一個(gè)開拓性發(fā)明。
此外，上述太赫茲成像裝置采用相位調(diào)制器對(duì)參考光進(jìn)行相位調(diào)制，將樣 品信息加載于特定頻率上，避免微弱信號(hào)淹沒在噪聲中，因此上述太赫茲成像 裝置具有高信噪比。


圖l是太赫茲成像裝置的示意圖。圖2是太赫茲成像裝置的一種具體實(shí)施方式
的示意圖。
具體實(shí)施例方式
請(qǐng)同時(shí)參考圖l和圖2，圖l是太赫茲成像裝置的示意圖。圖2是太赫茲成 像裝置的一種具體實(shí)施方式
的示意圖。太赫茲成像裝置100包括太赫茲脈沖發(fā) 射裝置13、分振幅干涉裝置15、探測(cè)器17。
太赫茲脈沖發(fā)射裝置13包括激光產(chǎn)生裝置(未標(biāo)示)、延時(shí)裝置131和發(fā) 射器132。激光產(chǎn)生裝置包括飛秒激光器111、第一分束器112、第一反射器113 和第二反射器115。太赫茲脈沖發(fā)射裝置13包括延時(shí)裝置131和發(fā)射器132。 分振幅干涉裝置15包括第二分束器151、參考鏡152和樣品平臺(tái)(用于放置樣 品153)。探測(cè)器17可以是電光探測(cè)器171 (例如碲化鋅、磷化鎵等電光晶體)。
飛秒激光器lll發(fā)射的飛秒激光脈沖經(jīng)過第一分束器112后分為兩束，即飛 秒泵浦光201和飛秒探測(cè)光202。飛秒泵浦光201經(jīng)過延時(shí)裝置131后進(jìn)M射 器132,發(fā)射器132用于發(fā)射太赫茲脈沖。飛秒探測(cè)光202經(jīng)第一反射器113和 第二反射器115后進(jìn)入電光探測(cè)器171。延時(shí)裝置131的作用是改變飛秒泵浦光 201的相對(duì)延遲時(shí)間。
此外，延時(shí)裝置131也可以設(shè)置在第一分束器112和電光4果測(cè)器171之間， 從而可以改變飛秒探測(cè)光202的相對(duì)延遲時(shí)間。
分振幅干涉裝置15的參考鏡152是由電動(dòng)馬達(dá)控制的可沿縱向(即參考光 301傳播方向)做高精度移動(dòng)的平面反射鏡。移動(dòng)參考鏡152的作用是用于產(chǎn)生 多普勒頻移。發(fā)射器132發(fā)射的太赫茲脈沖經(jīng)過第二分束器151后分為兩束， 即參考光301和信號(hào)光302。參考光301入射至參考鏡152并經(jīng)參考鏡152反射 后再次到達(dá)第二分束器151，然后透過第二分束器151向電光探測(cè)器171傳播。 信號(hào)光302入射至樣品153并經(jīng)樣品153反射后再次到達(dá)第二分束器151,然后 被第二分束器151反射后向電光探測(cè)器171傳播。當(dāng)參考光301和信號(hào)光302 的光程差小于一個(gè)波列長(zhǎng)度時(shí)，二者會(huì)發(fā)生干涉，這樣電光探測(cè)器171便接收 到太赫茲脈沖分振幅干涉信號(hào)(即干涉圖像)，該太赫茲脈沖分振幅干涉信號(hào)包 含有樣品信息，該樣品信息包括樣品的三維結(jié)構(gòu)信息和光譜信息。此外，還可以在分振幅干涉裝置15的第二分束器151和參考鏡152之間設(shè) 置相位調(diào)制器303,該相位調(diào)制器303用于對(duì)參考光301進(jìn)行相位調(diào)制。由于對(duì) 參考光301進(jìn)行了調(diào)制，將樣品信息加載于特定頻率上，避免微弱信號(hào)淹沒在 噪聲中，因此太赫茲成像裝置100具有高信噪比。
下面對(duì)太赫茲脈沖分振幅干涉信號(hào)作進(jìn)一步的說明。
參考光301的電場(chǎng)強(qiáng)度五w可表示如下
<formula>formula see original document page 9</formula>
其中，4為參考光301的振幅，w為參考光301的振動(dòng)角頻率，么(O為被 調(diào)制的相位。
信號(hào)光302的電場(chǎng)強(qiáng)度&可表示如下
<formula>formula see original document page 9</formula>
其中，4為信號(hào)光302的振幅，w為信號(hào)光302的振動(dòng)角頻率，Ao為信號(hào)
光302被樣品153反射后產(chǎn)生的頻移，^為信號(hào)光302經(jīng)過的相位。
太赫茲脈沖分振幅干涉信號(hào)的電場(chǎng)強(qiáng)度E可表示如下
<formula>formula see original document page 9</formula>
其中，￡'、《、￡/分別為￡、 &、 ^的共軛電場(chǎng)強(qiáng)度。
按照物理學(xué)中的理論，光強(qiáng)僅與電磁波中的電場(chǎng)分量有關(guān)，因而根據(jù)公式 (1)、 (2)、 (3)、 (4),可以將的太赫茲脈沖分振幅干涉信號(hào)的光強(qiáng)表示為
<formula>formula see original document page 9</formula>
將公式(5 )展開得
<formula>formula see original document page 9</formula>
在公式(6)中，前面兩項(xiàng)會(huì)K和會(huì)K分別為調(diào)制后的參考光301和信號(hào) 光302的直流分量，而最后一項(xiàng)244cos[Aw十A-^W]是實(shí)干涉信號(hào)，其主要與 信號(hào)光302經(jīng)過樣品后產(chǎn)生的頻移Ac;、信號(hào)光302經(jīng)過的相位^和參考光301被調(diào)制的相位^W相關(guān)。該實(shí)干涉信號(hào)包含了樣品153的三維結(jié)構(gòu)信息和內(nèi)部 重要分子分布的功能信息(光譜信息)。
電光探測(cè)器171是利用電光晶體的雙折射效應(yīng)來探測(cè)太赫茲脈沖分振幅干 涉信號(hào)。太赫茲脈沖分振幅干涉信號(hào)通過電光探測(cè)器171時(shí)，會(huì)引發(fā)電光探測(cè) 器171產(chǎn)生瞬態(tài)雙折射現(xiàn)象，此時(shí)飛秒探測(cè)光202通過電光探測(cè)器171后偏振 狀態(tài)發(fā)生改變，即由線偏振變?yōu)闄E圓偏振。通過測(cè)量飛秒探測(cè)光202的橢圓偏 振度即可獲得太赫茲脈沖分振幅干涉信號(hào)的電場(chǎng)強(qiáng)度。也就是說，電光探測(cè)器 171的作用是將包含有樣品信息的光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榘袠悠沸畔⒌碾娦盘?hào)。
此外，還可以在分振幅干涉裝置15的第二分束器151和樣品153之間設(shè)置 菲涅爾透鏡304 (數(shù)值孔徑大于或等于0.7),從而使太赫茲成像裝置100具有亞 毫米量級(jí)的橫向分辨率。
太赫茲成^f象裝置100還可以包括信號(hào)處理電路19，信號(hào)處理電路19對(duì)電光 探測(cè)器171輸出的電信號(hào)進(jìn)行處理，得到太赫茲脈沖分振幅干涉信號(hào)的振幅和 相位信息。信號(hào)處理過程包括放大、濾波、解調(diào)等。
信號(hào)解調(diào)的具體方法如下
令信號(hào)為實(shí)函數(shù)/(Z),其希爾伯特變換定義為
加=*(,)〗=丄〖。^7 =仰4 (7) 其中7/表示希爾伯特變換，*表示巻積。/( )與其希爾伯特變換7(0正交(當(dāng)
兩個(gè)信號(hào)在一段時(shí)間內(nèi)的積分為零，則稱兩者在這段時(shí)間內(nèi)正交)。
定義復(fù)信號(hào)<0=/(0+#(0，當(dāng)/(o:"(Ocose(o時(shí)，則若得到其正交分量
/(0 = fl(0sine(/)，可以得到z(f)-a^)cos0(O十XOsin0(O=a^)"6(f)。這樣信 號(hào)/W中，振幅a(f)可以表示為
"W = V/2W + /2W (8)
相位6(0可以表示為
信號(hào)處理電路輸出的信號(hào)再經(jīng)過重采樣、量化、偽彩色染色等數(shù)字化處理(可通過計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn))，最后得到可;f見化圖像。
在上述太赫茲成像裝置100中，通過調(diào)整參考光301的光程，可以實(shí)現(xiàn)參 考鏡152的軸向掃描，獲取樣品153的深度層析圖像。通過調(diào)制參考光301,使 得有用的信息集中在調(diào)制頻率周圍，然后再進(jìn)行解調(diào)，就可以探測(cè)微弱的信號(hào) 光302,大大提高系統(tǒng)的信噪比。橫向掃描由一系列相鄰的軸向掃描構(gòu)成。橫向 掃描與軸向掃描相結(jié)合即得到樣品153的三維斷層圖像。
分振幅干涉裝置15除了上文描述的結(jié)構(gòu)外，還可以是邁克爾遜干涉儀或者 能實(shí)現(xiàn)分振幅干涉的其它光學(xué)儀器。
太赫茲脈沖發(fā)射裝置13除了上文描述的光整流發(fā)射器外，還可以是光電導(dǎo) 發(fā)射器。
探測(cè)器17除了上文描述的電光探測(cè)器外，還可以是光電導(dǎo)探測(cè)器。
原子輻射的光不是無限長(zhǎng)的筒諧波，而是一系列斷續(xù)的波列，各波列間無 固定的相位關(guān)系。只有屬于同一波列的兩個(gè)分波列在疊加點(diǎn)相遇才能實(shí)現(xiàn)干涉， 但如果光程差太大，超過了波列長(zhǎng)度，則在疊加點(diǎn)相遇的是不同波列的兩個(gè)分 波列，就不能干涉。由于太赫茲光源的寬帶性，波列短，只有當(dāng)參考光301和 信號(hào)光302的光程差小于一個(gè)波列長(zhǎng)度的時(shí)候，才會(huì)發(fā)生干涉。因此上述太赫 茲成像裝置100具有良好的空間定位特性。
分振幅干涉裝置15可看作是一臺(tái)邁克爾遜干涉儀，因此分振幅干涉裝置15 具有邁克爾遜干涉儀的優(yōu)點(diǎn)，即具有很高的分辨率。上述太赫茲成像裝置100 巧妙的利用了邁克爾遜干涉儀的分振幅干涉原理，并采用特殊的信號(hào)調(diào)制技術(shù) 來提取干涉信號(hào)，能夠?qū)悠愤M(jìn)行無損、無接觸、遠(yuǎn)程探測(cè)，獲得微米量級(jí)的 縱向分辨率和亞毫米量級(jí)的橫向分辨率，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)、無損、原位成像。
上述太赫茲成像裝置100可以應(yīng)用在很多技術(shù)領(lǐng)域中，例如醫(yī)學(xué)檢測(cè)、安 檢、玉石鑒別、采礦、考古鑒定等等。
以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)， 但并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域 的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和 改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1、一種太赫茲成像裝置，其特征在于包括太赫茲脈沖發(fā)射裝置、分振幅干涉裝置、探測(cè)器；所述太赫茲脈沖發(fā)射裝置用于發(fā)射太赫茲脈沖；所述分振幅干涉裝置用于接收太赫茲脈沖，將太赫茲脈沖分為參考光和信號(hào)光，所述信號(hào)光用于掃描樣品；所述分振幅干涉裝置還用于使參考光和信號(hào)光的光程差小于一個(gè)波列長(zhǎng)度，此時(shí)，參考光和信號(hào)光發(fā)生分振幅干涉，產(chǎn)生包含有樣品信息的太赫茲脈沖分振幅干涉信號(hào)；所述探測(cè)器用于接收太赫茲脈沖分振幅干涉信號(hào)，產(chǎn)生包含有樣品信息的電信號(hào)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的太赫茲成像裝置，其特征在于所述分振幅干涉 裝置由邁克爾遜干涉儀實(shí)現(xiàn)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的太赫茲成像裝置，其特征在于所述太赫茲脈沖 發(fā)射裝置是光電導(dǎo)發(fā)射器或光整流發(fā)射器，所述探測(cè)器是光電導(dǎo)探測(cè)器或電光 探測(cè)器。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的太赫茲成像裝置，其特征在于所述電光探測(cè)器 是電光晶體。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的太赫茲成像裝置，其特征在于所述電光晶體是 碲化鋅電光晶體或磷化鎵電光晶體。
6、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的太赫茲成像裝置，其特征在于所述光整流發(fā)射 器包括激光產(chǎn)生裝置、延時(shí)裝置、發(fā)射器；所述激光產(chǎn)生裝置用于產(chǎn)生泵浦光 和探測(cè)光；泵浦光通過延時(shí)裝置后入射至發(fā)射器，探測(cè)光入射至探測(cè)器；所迷 延時(shí)裝置用于改變泵浦光和探測(cè)光的相對(duì)延遲時(shí)間；所述發(fā)射器用于發(fā)射太赫 茲脈沖。
7、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的太赫茲成像裝置，其特征在于所述光整流發(fā)射 器包括激光產(chǎn)生裝置、延時(shí)裝置、發(fā)射器；所述激光產(chǎn)生裝置用于產(chǎn)生泵浦光 和探測(cè)光；泵浦光入射至發(fā)射器，探測(cè)光通過延時(shí)裝置后入射至探測(cè)器；所迷 延時(shí)裝置用于改變探測(cè)光和泵浦光的相對(duì)延遲時(shí)間；所述發(fā)射器用于發(fā)射太赫 茲脈沖。
8、 根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的太赫茲成像裝置，其特征在于所述激光產(chǎn) 生裝置包括飛秒激光器和分束器，所述飛秒激光器發(fā)射的飛秒激光通過分束器后分為兩束，即泵浦光和纟果測(cè)光。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的太赫茲成像裝置，其特征在于所述分振幅干涉 裝置包括分束器、參考鏡和樣品平臺(tái)，所述樣品平臺(tái)用于放置樣品；所述分束 器用于將太赫茲脈沖分為參考光和信號(hào)光，參考光入射至參考鏡并經(jīng)參考鏡反 射后再次到達(dá)分束器，然后透過分束器向探測(cè)器傳播；信號(hào)光入射至樣品并經(jīng) 樣品反射后再次到達(dá)分束器，然后被分束器反射后向探測(cè)器傳播。
10、 才艮據(jù)4又利要求9所述的太赫茲成像裝置，其特征在于所述參考鏡可 沿參考光傳播方向移動(dòng)。
11、 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的太赫茲成像裝置，其特征在于所述參考鏡是 由電動(dòng)馬達(dá)控制的可沿參考光傳播方向移動(dòng)的平面反射鏡。
12、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的太赫茲成像裝置，其特征在于所述分振幅干 涉裝置還包括相位調(diào)制器，所述相位調(diào)制器設(shè)置在分束器和參考鏡之間
13、 根據(jù);f又利要求9所述的太赫茲成像裝置，其特征在于所述分振幅千 涉裝置還包括菲涅爾透鏡，所述菲涅爾透鏡設(shè)置在分束器和樣品之間。1
14、 根據(jù)權(quán)利要求13所述的太赫茲成像裝置，其特征在于所述菲涅爾透 鏡的數(shù)值孔徑大于或等于0.7。
15、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的太赫茲成像裝置，其特征在于所述樣品信息 包含樣品的三維結(jié)構(gòu)信息和光i普信息。
16、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的太赫茲成像裝置，其特征在于還包括信號(hào)處 理電路，所述信號(hào)處理電路對(duì)包含有樣品信息的電信號(hào)進(jìn)行處理，得到太赫茲 脈沖分振幅干涉信號(hào)的振幅和相位信息。
17、 根據(jù)權(quán)利要求16所述的太赫茲成像裝置，其特征在于還包括計(jì)算機(jī)， 所述計(jì)算機(jī)對(duì)信號(hào)處理電路輸出的信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化處理，得到可4見化圖像。
18、 一種太赫茲成像方法，其特征在于包括 發(fā)射太赫茲脈沖；將太赫茲脈沖分為參考光和信號(hào)光，并使參考光和信號(hào)光的光程差小于一 個(gè)波列長(zhǎng)度；產(chǎn)生包含有樣品信息的太赫茲脈沖分振幅干涉信號(hào)；接收太赫茲脈沖分振幅干涉信號(hào)； 輸出包含有樣品信息的電信號(hào)。
19、 根據(jù)權(quán)利要求18所述的太赫茲成像方法，其特征在于還包括對(duì)包含 有樣品信息的電信號(hào)進(jìn)行處理，得到包含有樣品的三維結(jié)構(gòu)信息和光譜信息的 可視化圖像。
20、 根據(jù)權(quán)利要求18所述的太赫茲成像方法，其特征在于還包括對(duì)參考 光進(jìn)行相位調(diào)制。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種太赫茲成像裝置和太赫茲成像方法。所述太赫茲成像裝置包括太赫茲脈沖發(fā)射裝置、分振幅干涉裝置、探測(cè)器；所述分振幅干涉裝置將太赫茲脈沖發(fā)射裝置發(fā)射的太赫茲脈沖分為參考光和信號(hào)光；并且使參考光和信號(hào)光的光程差小于一個(gè)波列長(zhǎng)度，此時(shí)，參考光和信號(hào)光發(fā)生分振幅干涉，產(chǎn)生包含有樣品信息的太赫茲脈沖分振幅干涉信號(hào)；所述探測(cè)器接收太赫茲脈沖分振幅干涉信號(hào)，產(chǎn)生包含有樣品信息的電信號(hào)。所述太赫茲成像裝置是采用分振幅干涉的手段對(duì)樣品進(jìn)行成像，因此可以對(duì)樣品進(jìn)行真正的三維成像，并且具有高分辨率和高信噪比的優(yōu)點(diǎn)。與傳統(tǒng)的太赫茲成像技術(shù)相比，本發(fā)明在光學(xué)成像領(lǐng)域可以說是一個(gè)開拓性發(fā)明。
文檔編號(hào)G01N21/84GK101566589SQ200910135979
公開日2009年10月28日 申請(qǐng)日期2009年5月7日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月15日
發(fā)明者張?jiān)? 張艷東, 郡 楊, 雷 金, 龔小競(jìng) 申請(qǐng)人:深圳先進(jìn)技術(shù)研究院