一种太赫兹检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及安全检查技术领域，提供了一种太赫兹检测装置，包括用于产生激光的激光系统、用于对激光进行色散补偿的色散补偿系统、光分束器、用于对激光进行延时扫描的光纤拉伸系统、用于产生和接收太赫兹波并对待检测样品进行检测的样品检测系统和用于对测试数据进行分析的数据处理系统，激光系统通过光纤与色散补偿系统连接，色散补偿系统通过光纤与光分束器连接，光分束器通过光纤同时与光纤拉伸系统、样品检测系统连接，光纤拉伸系统通过光纤与样品检测系统连接，同时样品检测系统通过光纤与数据处理系统连接；不仅可以对多种物质进行识别，而且可以自动识别待检测样品，从而大大提高了安全检查的效率，满足不同场景的使用需求。

【技术实现步骤摘要】
一种太赫兹检测装置
本技术涉及安全检查
，更具体地说，是涉及一种太赫兹检测装置。
技术介绍
易燃、易爆物品的检测关乎公共场所的安全，因此在人流量较为密集的场所，例如机场、地铁、汽车站等，通常需要进行安全检查，以便排除隐患。液态危险品在常温下通常呈液态，具有组分均匀、流动性好、运输方便、易于制造和伪装、隐蔽性强等特点；此外，液态危险品的原材料可以分开运输，或者可以与多种化合物混合，从而增加了安全检查工作的难度。目前，排除易燃、易爆物品的通常做法是：液体类，让携带者喝一口，以示没有危害，然而这种做法不仅效率低，而且容易引发旅客的抵触情绪；固体类，在安检区提供的安检机，需要工作人员仅凭借其外型信息来简单判定是否是违禁品。目前国内外的安检设备中，虽然有针对炸药、爆炸物、毒品等重大危险物质的自动识别系统，但技术尚不完善，而且价格昂贵。此外，面对人们日常生活中大量的常见危险品，却没有哪一种安检产品能够达到自动识别，都需要对其进行半人工识别，甚至是开包检查人工识别。现有的安全检测设备包含的技术有X射线、拉曼光谱技术、介电常数探测技术等。但是，X射线对生物体损害强，对于那些不容易挥发的液态危险品，尤其是密闭容器中的液态危险品，基本上无法检测，对于金属检测则很容易受到金属杂物的干扰而增大误报率；激光拉曼光谱采用低功率激光光源，激光光束可以穿透透明瓶装液体，其对非透明容器却无能无力；介电常数技术作用范围有限，通常是用于探测容器内的液态物品，需要贴近样品探测，且穿透能力有限。以上不足，有待改进。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种太赫兹检测装置，以解决现有技术中存在的安全检查效率低下、且检测的危险品种类有限的技术问题。为实现上述目的，本技术采用的技术方案是：提供一种太赫兹检测装置，包括用于产生激光的激光系统、用于对所述激光进行色散补偿的色散补偿系统、光分束器、用于对所述激光进行延时扫描的光纤拉伸系统、用于产生和接收太赫兹波并对待检测样品进行检测的样品检测系统和用于对测试数据进行分析的数据处理系统，所述激光系统通过光纤与所述色散补偿系统连接，所述色散补偿系统通过光纤与所述光分束器连接，所述光分束器通过光纤同时与所述光纤拉伸系统、所述样品检测系统连接，所述光纤拉伸系统通过光纤与所述样品检测系统连接，同时所述样品检测系统与所述数据处理系统连接。进一步地，所述激光系统包括依次连接的激光器、可饱和吸收体、光耦合器、增益光纤和光纤光栅，所述光耦合器与所述可饱和吸收体连接的一侧还连接有泵浦源。进一步地，所述激光系统还包括重复频率锁定机构，所述重复频率锁定机构用于锁定所述激光器产生的激光的频率，所述激光器设有可用于调节其激光腔的腔长的压电陶瓷，所述重复频率锁定机构与所述压电陶瓷连接，同时所述重复频率锁定机构与所述激光器连接。进一步地，所述重复频率锁定机构包括依次连接的光电探测器、带通滤波器、混频器、环路滤波器和高压放大器，所述光电探测器与所述激光器相连，所述高压放大器与所述压电陶瓷连接，所述混频器连接所述带通滤波器的一侧还连接有基准信号发生器，所述基准信号发生器锁定在铷钟上。进一步地，所述色散补偿系统包括用于调整所述激光传输方向的光纤环形机构，用于对所述激光进行色散补偿、且色散补偿量相反的第一啁啾光纤光栅和第二啁啾光纤光栅，所述光纤环形机构设有用于与光纤连接的输入端，所述光纤用于传输所述激光，所述第一啁啾光纤光栅和所述第二啁啾光纤光栅均与所述光纤环形机构连接，且所述激光依次通过所述第一啁啾光纤光栅和所述第二啁啾光纤光栅后从所述光纤环形机构中出射，所述第一啁啾光纤光栅和所述第二啁啾光纤光栅的色散补偿量的绝对值不相等。进一步地，所述样品检测系统包括用于产生太赫兹波的光电导发射天线、用于接收所述太赫兹波的光电导接收天线和用于对所述太赫兹波进行聚焦的光学组件，所述光电导发射天线与所述光分束器连接，所述光电导接收天线与所述光纤拉伸系统连接且所述光电导接收天线与所述数据处理系统连接。进一步地，所述光学组件包括用于将所述光电导发射天线产生的太赫兹波聚焦在所述待检测样品上的第一透镜组和用于将经过所述待检测样品后的太赫兹波聚焦在所述光电导接收天线的第二透镜组。进一步地，所述光纤拉伸系统包括用于对激光进行分束的第一耦合器、两个光纤拉伸器、用于对激光进行合束的第二耦合器、用于将光信号转换为电信号的光电探测器和用于将电信号转化为可视化图形的显示装置，所述光分束器与所述第一耦合器通过光纤连接，所述第一耦合器同时与两个所述光纤拉伸器通过光纤连接，两个所述光纤拉伸器均与所述第二耦合器通过光纤连接，所述第二耦合器与所述光电探测器通过光纤连接，所述光电探测器与所述显示装置连接。进一步地，所述光电导接收天线与所述数据处理机构之间还设有锁相放大模块。进一步地，所述数据处理系统包括数据处理模块和对所述待检测样品进行识别的计算机，所述数据处理模块通过网线与所述计算机连接，所述数据处理模块与所述锁相放大模块连接。本技术提供的一种太赫兹检测装置的有益效果在于：(1)由于采用了太赫兹波对待检测样品进行检测，太赫兹时域光谱技术具有可进行无损检测及样品探测、获取物质信息方便快捷、对外界条件要求低等特点，从而使得太赫兹检测装置不仅可以对多种物质进行识别，而且拓展了太赫兹检测装置的应用场景。(2)太赫兹检测装置可以对待检测样品进行自动识别，而不需要人工进行辅助识别，从而大大提高了安全检查的效率，满足不同场景的使用需求。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例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技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术实施例提供的太赫兹检测装置的系统原理示意图；图2为本技术实施例提供的太赫兹检测装置的激光锁模原理示意图；图3为本技术实施例提供的太赫兹检测装置的重复频率锁定机构示意图；图4为本技术实施例提供的太赫兹检测装置的色散补偿系统的一种结构示意图；图5为本技术实施例提供的太赫兹检测装置的色散补偿系统的另一种结构示意图；图6为本技术实施例提供的太赫兹检测装置的色散补偿系统的负色散啁啾光纤光栅的结构示意图；图7为本技术实施例提供的太赫兹检测装置的色散补偿系统的正色散啁啾光纤光栅的结构示意图；图8为本技术实施例提供的太赫兹检测装置的光纤拉伸系统的结构示意图；图9为本技术实施例提供的太赫兹检测装置的光纤拉伸器的结构示意图；图10为本技术实施例提供的太赫兹检测装置的锁相放大模块的结构示意图；图11为本技术实施例提供的太赫兹检测装置测量饮料示意图；图12为本技术实施例提供的太赫兹检测装置测量待检测样品时的反射脉冲的波形示意图。具体实施方式为了使本技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种太赫兹检测装置，其特征在于：包括用于产生激光的激光系统、用于对所述激光进行色散补偿的色散补偿系统、光分束器、用于对所述激光进行延时扫描的光纤拉伸系统、用于产生和接收太赫兹波并对待检测样品进行检测的样品检测系统和用于对测试数据进行分析的数据处理系统，所述激光系统通过光纤与所述色散补偿系统连接，所述色散补偿系统通过光纤与所述光分束器连接，所述光分束器通过光纤同时与所述光纤拉伸系统、所述样品检测系统连接，所述光纤拉伸系统通过光纤与所述样品检测系统连接，同时所述样品检测系统与所述数据处理系统连接。

【技术特征摘要】
1.一种太赫兹检测装置，其特征在于：包括用于产生激光的激光系统、用于对所述激光进行色散补偿的色散补偿系统、光分束器、用于对所述激光进行延时扫描的光纤拉伸系统、用于产生和接收太赫兹波并对待检测样品进行检测的样品检测系统和用于对测试数据进行分析的数据处理系统，所述激光系统通过光纤与所述色散补偿系统连接，所述色散补偿系统通过光纤与所述光分束器连接，所述光分束器通过光纤同时与所述光纤拉伸系统、所述样品检测系统连接，所述光纤拉伸系统通过光纤与所述样品检测系统连接，同时所述样品检测系统与所述数据处理系统连接。2.如权利要求1所述的太赫兹检测装置，其特征在于：所述激光系统包括依次连接的激光器、可饱和吸收体、光耦合器、增益光纤和光纤光栅，所述光耦合器与所述可饱和吸收体连接的一侧还连接有泵浦源。3.如权利要求2所述的太赫兹检测装置，其特征在于：所述激光系统还包括重复频率锁定机构，所述重复频率锁定机构用于锁定所述激光器产生的激光的频率，所述激光器设有可用于调节其激光腔的腔长的压电陶瓷，所述重复频率锁定机构与所述压电陶瓷连接，同时所述重复频率锁定机构与所述激光器连接。4.如权利要求3所述的太赫兹检测装置，其特征在于：所述重复频率锁定机构包括依次连接的光电探测器、带通滤波器、混频器、环路滤波器和高压放大器，所述光电探测器与所述激光器相连，所述高压放大器与所述压电陶瓷连接，所述混频器连接所述带通滤波器的一侧还连接有基准信号发生器，所述基准信号发生器锁定在铷钟上。5.如权利要求1所述的太赫兹检测装置，其特征在于：所述色散补偿系统包括用于调整所述激光传输方向的光纤环形机构，用于对所述激光进行色散补偿、且色散补偿量相反的第一啁啾光纤光栅和第二啁啾光纤光栅，所述光纤环形机构设有用于与光纤连接的输入端，所述光纤用于传输所...

【专利技术属性】
技术研发人员：祁春超，吴光胜，谭信辉，杨正华，
申请(专利权)人：深圳市华讯方舟太赫兹科技有限公司，华讯方舟科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44