太赫兹多模连续波振幅光谱系统和太赫兹信号产生装置

文档序号:1612168 发布日期:2020-01-10 浏览:36次 >En<

阅读说明:本技术 太赫兹多模连续波振幅光谱系统和太赫兹信号产生装置 (Terahertz multimode continuous wave amplitude spectrum system and terahertz signal generating device ) 是由 杨彬 张艳东 丁庆 于 2019-09-18 设计创作,主要内容包括:本申请适用于太赫兹成像技术领域,提供了太赫兹多模连续波振幅光谱系统和太赫兹信号产生装置,太赫兹信号产生装置包括至少四个激光信号产生模块和至少三个光混频模块,第一激光信号产生模块和第二激光信号产生模块输出的激光信号进行混频,第三激光信号产生模块和第四激光信号产生模块输出的激光信号进行混频,然后再将混频后的激光信号再进行混频,最后输出太赫兹信号。该太赫兹信号产生装置能够产生较宽频率范围的太赫兹信号。并且,通过两两混频最后再混频的方式能够在保证宽频的情况下最大限度降低激光信号产生模块的投入个数,降低了结构复杂度,在利用产生的太赫兹信号进行检测时检测速度也会变得很快,不需要借助于其他设备即可实现。(The terahertz signal generating device comprises at least four laser signal generating modules and at least three optical frequency mixing modules, laser signals output by the first laser signal generating module and the second laser signal generating module are subjected to frequency mixing, laser signals output by the third laser signal generating module and the fourth laser signal generating module are subjected to frequency mixing, then the laser signals after frequency mixing are subjected to frequency mixing, and finally the terahertz signals are output. The terahertz signal generating device can generate terahertz signals in a wider frequency range. In addition, the input number of the laser signal generation modules can be reduced to the maximum extent under the condition of ensuring the broadband through a mode of mixing two by two and finally mixing again, the structural complexity is reduced, the detection speed is also fast when the generated terahertz signals are used for detection, and the detection can be realized without other equipment.)

太赫兹多模连续波振幅光谱系统和太赫兹信号产生装置

技术领域

本申请属于太赫兹成像技术领域,尤其涉及太赫兹多模连续波振幅光谱系统和太赫兹信号产生装置。

背景技术

随着超快激光技术的快速发展以及人们对太赫兹辐射与物质作用机理的进一步认识,太赫兹辐射作为一项新的、快速发展的技术在很多领域受到广泛关注,在安全检测、医学诊断、无线通信和制药等诸多领域预示着广泛的应用前景。太赫兹光谱提供了一种新型的光谱检测手段,利用物质在太赫兹波段的不同特征吸收来研究物质的结构、组成及其相互作用等。相比于其他技术,太赫兹技术具有高信噪比和动态范围宽等诸多特点,能够获得样品在太赫兹波段的时域信息、频域信息或者强度信息,由此获得对应的物质物理结构和化学成分等重要信息。

目前的太赫兹光谱因为激光器而分为脉冲和连续波光谱。脉冲太赫兹光谱能够提供成像物体的光谱信息,甚至折射率色散,分辨率高。连续波太赫兹光谱具有较高的辐射功率、系统简单、价格低、成像速度快、使用方便的特点。脉冲光谱系统的代表为太赫兹时域光谱仪。连续波太赫兹光谱系统提供比脉冲光谱系统更高的辐射强度,其实质是一种强度(振幅)成像。一般的连续波光谱系统都是通过连续波激光器连续的频率调谐来实现的,要获取多个不同频率的信息,但是,为了获取到宽频范围的太赫兹信号,现有的检测系统的结构十分复杂,检测速度也相对较慢,还需要后续的选择过程来实现。

发明内容

有鉴于此,本申请实施方式提供了太赫兹多模连续波振幅光谱系统和太赫兹信号产生装置,以解决现有的检测系统的结构十分复杂的问题。

本申请实施方式的第一方面提供了一种太赫兹信号产生装置,包括:

至少四个激光信号产生模块;以及

至少三个光混频模块;

所述至少四个激光信号产生模块包括第一激光信号产生模块、第二激光信号产生模块、第三激光信号产生模块和第四激光信号产生模块,所述至少三个光混频模块包括第一光混频模块、第二光混频模块和第三光混频模块,所述第一激光信号产生模块的激光信号输出端连接所述第一光混频模块的第一光信号输入端,所述第二激光信号产生模块的激光信号输出端连接所述第一光混频模块的第二光信号输入端,所述第三激光信号产生模块的激光信号输出端连接所述第二光混频模块的第一光信号输入端,所述第四激光信号产生模块的激光信号输出端连接所述第二光混频模块的第二光信号输入端,所述第一光混频模块的光信号输出端连接所述第三光混频模块的第一光信号输入端,所述第二光混频模块的光信号输出端连接所述第三光混频模块的第二光信号输入端,所述第三光混频模块的光信号输出端用于输出太赫兹信号。

可选地,所述第一激光信号产生模块和/或第二激光信号产生模块包括激光器和调制器;所述第三激光信号产生模块和/或第四激光信号产生模块包括激光器和调制器。

可选地,所述太赫兹信号产生装置还包括激光频率调节模块,所述激光频率调节模块连接所述调制器。

本申请实施方式的第二方面提供了一种太赫兹多模连续波振幅光谱系统,包括:

太赫兹信号产生装置;以及

探测装置;

所述太赫兹信号产生装置包括:

至少四个激光信号产生模块;以及

至少三个光混频模块;

所述至少四个激光信号产生模块包括第一激光信号产生模块、第二激光信号产生模块、第三激光信号产生模块和第四激光信号产生模块,所述至少三个光混频模块包括第一光混频模块、第二光混频模块和第三光混频模块,所述第一激光信号产生模块的激光信号输出端连接所述第一光混频模块的第一光信号输入端,所述第二激光信号产生模块的激光信号输出端连接所述第一光混频模块的第二光信号输入端,所述第三激光信号产生模块的激光信号输出端连接所述第二光混频模块的第一光信号输入端,所述第四激光信号产生模块的激光信号输出端连接所述第二光混频模块的第二光信号输入端,所述第一光混频模块的光信号输出端连接所述第三光混频模块的第一光信号输入端,所述第二光混频模块的光信号输出端连接所述第三光混频模块的第二光信号输入端,所述第三光混频模块的光信号输出端用于输出太赫兹信号;

所述第三光混频模块的光信号输出端与所述探测装置之间用于放置待测对象。

可选地,所述第一激光信号产生模块和/或第二激光信号产生模块包括激光器和调制器;所述第三激光信号产生模块和/或第四激光信号产生模块包括激光器和调制器。

可选地,所述太赫兹多模连续波振幅光谱系统还包括激光频率调节模块,所述激光频率调节模块连接所述调制器。

可选地,所述太赫兹多模连续波振幅光谱系统还包括发射器,所述第三光混频模块的光信号输出端连接所述发射器的光信号输入端,所述发射器的光信号输出端用于输出太赫兹信号。

可选地,所述太赫兹多模连续波振幅光谱系统还包括用于设置在所述第三光混频模块的光信号输出端与所述探测装置之间的第一透镜模块和第二透镜模块,所述第一透镜模块和第二透镜模块沿着光信号传输方向依次设置,所述第一透镜模块和第二透镜模块之间用于放置所述待测对象。

可选地,所述探测装置包括探测模块和电频谱分析仪,所述探测模块用于探测透射所述待测对象后的太赫兹信号,所述探测模块的信号输出端连接所述电频谱分析仪。

可选地,所述探测模块为肖特基二极管。

本申请实施方式与现有技术相比存在的有益效果是:两两激光信号产生模块的激光信号先进行混频,然后再将混频后的激光信号再进行混频,最后输出太赫兹信号,通过差频原理实现太赫兹信号的产生。通过设置各激光信号产生模块输出的激光信号的频率能够保证生成的太赫兹信号的频率的宽度较大,即能够产生较宽频率范围的太赫兹信号。并且,通过这种两两混频最后再混频的方式能够在保证宽频的情况下最大限度降低激光信号产生模块的投入个数,不但降低了结构复杂度,使得结构较为简单,相应地,在利用产生的太赫兹信号进行检测时检测速度也会变得很快,不需要借助于其他的设备即可实现。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施方式中的技术方案,下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例一提供的太赫兹信号产生装置的第一种结构示意图;

图2是本申请实施例一提供的太赫兹信号产生装置的第二种结构示意图;

图3是本申请实施例二提供的太赫兹多模连续波振幅光谱系统的第一种结构示意图;

图4是本申请实施例二提供的太赫兹多模连续波振幅光谱系统的第二种结构示意图。

具体实施方式

以下描述中,为了说明而不是为了限定,提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节,以便透彻理解本申请实施方式。然而,本领域的技术人员应当清楚,在没有这些具体细节的其它实施方式中也可以实现本申请。在其它情况中,省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明,以免不必要的细节妨碍本申请的描述。

应当理解,当在本说明书和所附权利要求书中使用时,术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在,但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解,在此本申请说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施方式的目的而并不意在限制本申请。如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样,除非上下文清楚地指明其它情况,否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

为了说明本申请所述的技术方案,下面通过具体实施方式来进行说明。

参见图1,是本申请实施例一提供的太赫兹信号产生装置的第一种电路结构示意图。为了便于说明,仅示出了与本申请实施例相关的部分。

如图1所示,太赫兹信号产生装置包括激光信号产生模块和光混频模块。其中,激光信号产生模块的个数是至少四个,根据实际需要进行设置,本实施例以4个为例进行说明,分别为第一激光信号产生模块101、第二激光信号产生模块102、第三激光信号产生模块103和第四激光信号产生模块104。光混频模块的个数与激光信号产生模块的个数相适配,因此,光混频模块的个数是至少三个,根据实际需要进行设置,本实施例以3个为例进行说明,分别为第一光混频模块105、第二光混频模块106和第三光混频模块107,各光混频模块可以为常规的光混频器。

第一激光信号产生模块101的激光信号输出端连接第一光混频模块105的第一光信号输入端(通过光纤进行连接,下同),第二激光信号产生模块102的激光信号输出端连接第一光混频模块105的第二光信号输入端,第三激光信号产生模块103的激光信号输出端连接第二光混频模块106的第一光信号输入端,第四激光信号产生模块104的激光信号输出端连接第二光混频模块106的第二光信号输入端。第一光混频模块105的光信号输出端连接第三光混频模块107的第一光信号输入端,第二光混频模块106的光信号输出端连接第三光混频模块107的第二光信号输入端,第三光混频模块107的光信号输出端就是该太赫兹信号产生装置的太赫兹信号输出端,用于输出太赫兹信号。

第一激光信号产生模块101、第二激光信号产生模块102、第三激光信号产生模块103和第四激光信号产生模块104输出的激光信号的频率均是根据实际需要进行设置,当然,这四个激光信号产生模块不能都产生一样频率的激光信号,那么,这四个激光信号产生模块中可以有一部分产生相同频率的激光信号,当然,这四个激光信号产生模块也可以产生不同频率的激光信号,即第一激光信号产生模块101、第二激光信号产生模块102、第三激光信号产生模块103和第四激光信号产生模块104输出不同频率的激光信号。而且,这四个激光信号产生模块的功能作用为输出激光信号,而对其具体结构不做限定,比如有以下两种实现方式:1、激光信号产生模块可以只是激光二极管等激光源,或者激光二极管加上调制器等简单的结构;2、各激光信号产生模块输出的激光信号可以是至少两路激光信号经过混频后输出的激光信号,这种情况下,激光信号产生模块的结构比较复杂,并非只是激光二极管和调制器,而是由相关结构组合而成,比如包括至少两路激光(这至少两路激光由激光源发出或者由其他多组激光混频产生)以及至少一个混频器,通过激光混频输出激光信号。因此,激光信号产生模块的结构并不唯一,可以是用于输出原始激光信号的激光源(比如激光二极管),也可以由多个激光源以及混频器构成的结构,输出经过混频或者其他相关处理之后的激光信号。总之,只要能够输出激光信号,任何结构形式的激光信号产生模块均在保护范围内。

另外,该太赫兹信号产生装置除了包括第一激光信号产生模块101、第二激光信号产生模块102、第三激光信号产生模块103和第四激光信号产生模块104之外,还可以包括其他的激光信号产生模块,这些其他的激光信号产生模块可以根据实际需要布设在太赫兹信号产生装置中相应的光路上,与第一激光信号产生模块101、第二激光信号产生模块102、第三激光信号产生模块103和第四激光信号产生模块104的相关光路进行混频。

第一激光信号产生模块101和第二激光信号产生模块102产生的激光信号通过第一光混频模块105进行混频,并由第一光混频模块105输出;第三激光信号产生模块103和第四激光信号产生模块104产生的激光信号通过第二光混频模块106进行混频,并由第二光混频模块106输出;第一光混频模块105输出的激光信号和第二光混频模块106输出的激光信号通过第三光混频模块107进行混频,输出太赫兹信号,通过差频原理实现太赫兹信号的产生。因此,该太赫兹信号产生装置能够产生较宽频率范围的太赫兹信号。并且,通过这种两两混频最后再混频的方式能够在保证宽频的情况下最大限度降低激光信号产生模块的投入个数,不但降低了结构复杂度,使得结构较为简单,相应地,在利用产生的太赫兹信号进行检测时检测速度也会变得很快,不需要借助于其他的设备即可实现。

参见图2,是本申请实施例一提供的太赫兹信号产生装置的第二种电路结构示意图。为了便于说明,仅示出了与本申请实施例相关的部分。

如图2所示,太赫兹信号产生装置包括激光信号产生模块和光混频模块。其中,激光信号产生模块分别为第一激光信号产生模块、第二激光信号产生模块、第三激光信号产生模块和第四激光信号产生模块。光混频模块分别为第一光混频模块208、第二光混频模块209和第三光混频模块210,各光混频模块可以为常规的光混频器。

第一激光信号产生模块和/或第二激光信号产生模块包括激光器和调制器;第三激光信号产生模块和/或第四激光信号产生模块包括激光器和调制器。即:第一激光信号产生模块和第二激光信号产生模块中的至少一个包括激光器和调制器,第三激光信号产生模块和第四激光信号产生模块中的至少一个包括激光器和调制器。在本实施例中,第一激光信号产生模块为激光二极管201,激光二极管201的激光信号输出端连接第一光混频模块208的第一光信号输入端(通过光纤进行连接,下同);第二激光信号产生模块包括激光二极管202和调制器205,激光二极管202的激光信号输出端连接调制器205的激光信号输入端,调制器205的激光信号输出端连接第一光混频模块208的第二光信号输入端;第三激光信号产生模块包括激光二极管203和调制器206,激光二极管203的激光信号输出端连接调制器206的激光信号输入端,调制器206的激光信号输出端连接第二光混频模块209的第一光信号输入端,第四激光信号产生模块包括激光二极管204和调制器207,激光二极管204的激光信号输出端连接调制器207的激光信号输入端,调制器207的激光信号输出端连接第二光混频模块209的第二光信号输入端;第一光混频模块208的光信号输出端连接第三光混频模块210的第一光信号输入端,第二光混频模块209的光信号输出端连接第三光混频模块210的第二光信号输入端,第三光混频模块210的光信号输出端就是该太赫兹信号产生装置的太赫兹信号输出端,用于输出太赫兹信号。

第一激光信号产生模块由于只有激光二极管201,因此,其输出的激光信号就是原始生成的激光信号,其频率为激光的原始频率,作为参考频率。而第二激光信号产生模块、第三激光信号产生模块和第四激光信号产生模块中均设置有激光二极管和调制器,调制器能够将激光二极管生成的激光信号进行频率调制,以改变频率,因此,第二激光信号产生模块、第三激光信号产生模块和第四激光信号产生模块输出的激光信号为调制后的激光信号。为了便于调节激光频率,太赫兹信号产生装置还包括激光频率调节模块211,激光频率调节模块211连接调制器205、调制器206和调制器207,用于调节这三个调制器的参数,以调节激光频率,而根据实际需要进行设置这三个调制器的具体的激光频率值。激光频率调节模块211为常规的频率发生器,不再赘述。

因此,第一激光信号产生模块与第二激光信号产生模块、第三激光信号产生模块和第四激光信号产生模块输出的激光的频率不同。第一激光信号产生模块与第二激光信号产生模块输出的激光通过第一光混频模块208进行混频,第三激光信号产生模块与第四激光信号产生模块输出的激光通过第二光混频模块209进行混频,经过第一光混频模块208混频后的光信号与经过第二光混频模块209混频后的光信号通过第三光混频模块210进行混频,利用差频原理实现太赫兹信号的产生,所产生的太赫兹频率都是由原始激光源的相应频率进行调制,从而实现多模的连续系统。

另外,该太赫兹信号产生装置除了包括第一激光信号产生模块、第二激光信号产生模块、第三激光信号产生模块和第四激光信号产生模块之外,还可以包括其他激光信号产生模块,这些其他的激光信号产生模块可以根据实际需要布设在太赫兹信号产生装置中相应的光路上,与第一激光信号产生模块、第二激光信号产生模块、第三激光信号产生模块和第四激光信号产生模块的相关光路进行混频。

因此,该太赫兹信号产生装置能够产生较宽频率范围的太赫兹信号。并且,通过这种两两混频最后再混频的方式能够在保证宽频的情况下最大限度降低激光信号产生模块的投入个数,不但降低了结构复杂度,使得结构较为简单,相应地,在利用产生的太赫兹信号进行检测时检测速度也会变得很快,不需要借助于其他的设备即可实现。

本申请实施例二提供第一种太赫兹多模连续波振幅光谱系统,包括两大部分,一部分是太赫兹信号产生装置,另一部分是探测装置308。如图3所示,太赫兹信号产生装置包括激光信号产生模块和光混频模块。其中,激光信号产生模块的个数是至少四个,根据实际需要进行设置,本实施例以4个为例进行说明,分别为第一激光信号产生模块301、第二激光信号产生模块302、第三激光信号产生模块303和第四激光信号产生模块304。光混频模块的个数与激光信号产生模块的个数相适配,因此,光混频模块的个数是至少三个,根据实际需要进行设置,本实施例以3个为例进行说明,分别为第一光混频模块305、第二光混频模块306和第三光混频模块307,各光混频模块可以为常规的光混频器。

第一激光信号产生模块301的激光信号输出端连接第一光混频模块305的第一光信号输入端(通过光纤进行连接,下同),第二激光信号产生模块302的激光信号输出端连接第一光混频模块305的第二光信号输入端,第三激光信号产生模块303的激光信号输出端连接第二光混频模块306的第一光信号输入端,第四激光信号产生模块304的激光信号输出端连接第二光混频模块306的第二光信号输入端。第一光混频模块305的光信号输出端连接第三光混频模块307的第一光信号输入端,第二光混频模块306的光信号输出端连接第三光混频模块307的第二光信号输入端,第三光混频模块307的光信号输出端就是该太赫兹信号产生装置的太赫兹信号输出端,用于输出太赫兹信号。

第一激光信号产生模块301、第二激光信号产生模块302、第三激光信号产生模块303和第四激光信号产生模块304输出的激光信号的频率均是根据实际需要进行设置,当然,这四个激光信号产生模块不能都产生一样频率的激光信号,那么,这四个激光信号产生模块中可以有一部分产生相同频率的激光信号,当然,这四个激光信号产生模块也可以产生不同频率的激光信号,即第一激光信号产生模块301、第二激光信号产生模块302、第三激光信号产生模块303和第四激光信号产生模块304输出不同频率的激光信号。而且,这四个激光信号产生模块的功能作用为输出激光信号,而对其具体结构不做限定,比如有以下两种实现方式:1、激光信号产生模块可以只是激光二极管等激光源,或者激光二极管加上调制器等简单的结构;2、各激光信号产生模块输出的激光信号可以是至少两路激光信号(这至少两路激光由激光源发出或者由其他多组激光混频产生)经过混频后输出的激光信号,这种情况下,激光信号产生模块的结构比较复杂,并非只是激光二极管和调制器,而是包括至少两路激光以及至少一个混频器,通过激光混频输出激光信号。因此,激光信号产生模块的结构并不唯一,可以是用于输出原始激光信号的激光源(比如激光二极管),也可以由多个激光源以及混频器构成的结构,输出经过混频或者其他相关处理之后的激光信号。总之,只要能够输出激光信号,任何结构形式的激光信号产生模块均在保护范围内。

另外,该太赫兹信号产生装置除了包括第一激光信号产生模块301、第二激光信号产生模块302、第三激光信号产生模块303和第四激光信号产生模块304之外,还可以包括其他的激光信号产生模块,这些其他的激光信号产生模块可以根据实际需要布设在太赫兹信号产生装置中相应的光路上,与第一激光信号产生模块301、第二激光信号产生模块302、第三激光信号产生模块303和第四激光信号产生模块304的相关光路进行混频。

第一激光信号产生模块301和第二激光信号产生模块302产生的激光信号通过第一光混频模块305进行混频,并由第一光混频模块305输出;第三激光信号产生模块303和第四激光信号产生模块304产生的激光信号通过第二光混频模块306进行混频,并由第二光混频模块306输出;第一光混频模块305输出的激光信号和第二光混频模块306输出的激光信号通过第三光混频模块307进行混频,输出太赫兹信号,通过差频原理实现太赫兹信号的产生。因此,该太赫兹信号产生装置能够产生较宽频率范围的太赫兹信号。并且,通过这种两两混频最后再混频的方式能够在保证宽频的情况下最大限度降低激光信号产生模块的投入个数,不但降低了结构复杂度,使得结构较为简单,相应地,在利用产生的太赫兹信号进行检测时检测速度也会变得很快,不需要借助于其他的设备即可实现。

待测对象309设置在第三光混频模块307的光信号输出端与探测装置308之间的光路上,即设置在第三光混频模块307的光信号输出端与探测装置308之间形成的探测区域内。第三光混频模块307的光信号输出端输出的太赫兹信号照射待测对象309,探测装置308接收待测对象309透射出的太赫兹信号,并进行相应地分析,探测装置308的分析原理和过程属于现有技术,不再赘述。

本申请实施例二提供第二种太赫兹多模连续波振幅光谱系统,包括两大部分,一部分是太赫兹信号产生装置,另一部分是探测装置。

如图4所示,太赫兹信号产生装置包括激光信号产生模块和光混频模块。其中,激光信号产生模块分别为第一激光信号产生模块、第二激光信号产生模块、第三激光信号产生模块和第四激光信号产生模块。光混频模块分别为第一光混频模块408、第二光混频模块409和第三光混频模块410,各光混频模块可以为常规的光混频器。

第一激光信号产生模块和/或第二激光信号产生模块包括激光器和调制器;第三激光信号产生模块和/或第四激光信号产生模块包括激光器和调制器。即:第一激光信号产生模块和第二激光信号产生模块中的至少一个包括激光器和调制器,第三激光信号产生模块和第四激光信号产生模块中的至少一个包括激光器和调制器。在本实施例中,第一激光信号产生模块为激光二极管401,激光二极管401的激光信号输出端连接第一光混频模块408的第一光信号输入端(通过光纤进行连接,下同);第二激光信号产生模块包括激光二极管402和调制器405,激光二极管402的激光信号输出端连接调制器405的激光信号输入端,调制器405的激光信号输出端连接第一光混频模块408的第二光信号输入端;第三激光信号产生模块包括激光二极管403和调制器406,激光二极管403的激光信号输出端连接调制器406的激光信号输入端,调制器406的激光信号输出端连接第二光混频模块409的第一光信号输入端,第四激光信号产生模块包括激光二极管404和调制器407,激光二极管404的激光信号输出端连接调制器407的激光信号输入端,调制器407的激光信号输出端连接第二光混频模块409的第二光信号输入端;第一光混频模块408的光信号输出端连接第三光混频模块410的第一光信号输入端,第二光混频模块409的光信号输出端连接第三光混频模块410的第二光信号输入端,第三光混频模块410的光信号输出端就是该太赫兹信号产生装置的太赫兹信号输出端,用于输出太赫兹信号。

第一激光信号产生模块由于只有激光二极管401,因此,其输出的激光信号就是原始生成的激光信号,其频率为激光的原始频率,作为参考频率。而第二激光信号产生模块、第三激光信号产生模块和第四激光信号产生模块中均设置有激光二极管和调制器,调制器能够将激光二极管生成的激光信号进行频率调制,以改变频率,因此,第二激光信号产生模块、第三激光信号产生模块和第四激光信号产生模块输出的激光信号为调制后的激光信号。为了便于调节激光频率,太赫兹信号产生装置还包括激光频率调节模块411,激光频率调节模块411连接调制器405、调制器406和调制器407,用于调节这三个调制器的参数,以调节激光频率,而根据实际需要进行设置这三个调制器的具体的激光频率值。激光频率调节模块411为常规的频率发生器,不再赘述。

因此,第一激光信号产生模块与第二激光信号产生模块、第三激光信号产生模块和第四激光信号产生模块输出的激光的频率不同。第一激光信号产生模块与第二激光信号产生模块输出的激光通过第一光混频模块408进行混频,第三激光信号产生模块与第四激光信号产生模块输出的激光通过第二光混频模块409进行混频,经过第一光混频模块408混频后的光信号与经过第二光混频模块409混频后的光信号通过第三光混频模块410进行混频,利用差频原理实现太赫兹信号的产生,所产生的太赫兹频率都是由原始激光源的相应频率进行调制,从而实现多模的连续系统。

另外,太赫兹信号产生装置除了包括第一激光信号产生模块、第二激光信号产生模块、第三激光信号产生模块和第四激光信号产生模块之外,还可以包括其他激光信号产生模块,这些其他的激光信号产生模块可以根据实际需要布设在太赫兹信号产生装置中相应的光路上,与第一激光信号产生模块、第二激光信号产生模块、第三激光信号产生模块和第四激光信号产生模块的相关光路进行混频。

在本实施例中,太赫兹多模连续波振幅光谱系统还包括发射器412,第三光混频模块410的光信号输出端连接发射器412的光信号输入端,发射器412的光信号输出端用于输出太赫兹信号,发射器412的作用是将太赫兹信号产生装置产生的太赫兹信号进行发射,可以为常规的发射器。而且,太赫兹多模连续波振幅光谱系统还包括第一透镜模块413和第二透镜模块415,第一透镜模块413和第二透镜模块415设置第三光混频模块410和探测装置之间,即发射器412和探测装置之间,且沿着光信号传输方向依次设置,第一透镜模块413和第二透镜模块415之间用于放置待测对象414,即第一透镜模块413和第二透镜模块415之间形成探测区域。第一透镜模块413和第二透镜模块415能够对太赫兹信号进行处理,比如准直,以降低太赫兹信号的发散,另外,第一透镜模块413和第二透镜模块415可以为单个透镜,也可以由多个透镜组合构成,而具体的透镜个数以及透镜类型由实际情况决定。

在本实施例中,探测装置包括探测模块416和电频谱分析仪417(电频谱分析仪417可以为常规的频谱分析仪),探测模块416以肖特基二极管为例,当然,也可以为其他的探测设备。肖特基二极管用于检测透射待测对象414后的太赫兹信号,肖特基二极管的信号输出端连接电频谱分析仪417。

第三光混频模块410输出的太赫兹信号依次经由发射器412和第一透镜模块413照射到待测对象414上,由待测对象414透射出的太赫兹信号通过第二透镜模块415由肖特基二极管进行探测,其探测输出的信号由电频谱分析仪417进行分析,所有差分和和频率都将出现在电频谱分析仪417显示的频谱图像上。由此,可以通过太赫兹多模连续波振幅光谱系统在电频谱分析仪417显示的频谱图像的相应位置直接识别各个太赫兹的振幅。

以上所述实施方式仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施方式对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施方式所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施方式技术方案的精神和范围,均应包含在本申请的保护范围之内。

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