一种垂直入射的太赫兹探测系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种垂直入射的太赫兹探测系统，包括：发射模块，用于发射太赫兹波束；分束镜，设置于发射模块和被测样品之间；发射模块发射出的太赫兹波束沿第一方向传播，经过分束镜后垂直入射到被测样品表面；分束镜还用于改变从被测样品反射回的反射波束的光路，使反射波束沿第二方向传播；接收模块，接收反射波束。保证太赫兹波束垂直入射到被测样品表面，并在穿透一定的深度后扔按照垂直于样品表面的方向传播反射至分束镜，经分束镜反射后由接收模块接收，可对被测样品不同位置的单点采样从而实现三维成像和厚度测量。样从而实现三维成像和厚度测量。样从而实现三维成像和厚度测量。

【技术实现步骤摘要】
一种垂直入射的太赫兹探测系统


[0001]本技术涉及太赫兹成像
，尤其涉及一种垂直入射的太赫兹探测系统。

技术介绍

[0002]目前，太赫兹探测光路按照工作原理大致可分为透射式、反射式以及全反射式三种类型，各类探测光路应用场景不同。透射式是将发射的太赫兹波汇聚到被测物表面并穿过被测物后，由接收天线接收穿过被测物的太赫兹波；反射式是发射的太赫兹波经过被测物表面反射后由接收天线接收反射太赫兹波；全反射式是发射的太赫兹波经过一块棱镜后发生全反射，被测物紧贴在棱镜发生全反射的表面，反射太赫兹波由接收天线接收。
[0003]上述三类探测光路主要发射模块和接收模块构成，发射模块由发射天线及发射光学系统构成；接收模块由接收天线和接收光学系统组成。
[0004]针对反射式探测光路，根据反射定律，发射模块发出的太赫兹波以一定的入射角经过被测物的反射后进入到接收模块。由于太赫兹波具有较强的穿透性，在被测物表面发生反射的同时会穿透一定的深度。在传播到一定深度时，反射的太赫兹波就无法被接收模块所接受，因此，一般的反射式探头只能得到固定深度的被测物信息。如图1所示，
①
为入射太赫兹波，
②
为经过被测物表面反射的太赫兹波，
③
为太赫兹波穿透一定深度后的回波，可知当接收模块在固定位置时，只能得到表面回波信号和一定深度的被测物信息，穿透的深度过深将无法被接收模块接收。

技术实现思路

[0005]基于现有技术存在的问题，本技术提供一种垂直入射的太赫兹探测系统，旨在解决现有技术中接收模块无法接收较深的被测样品的反射波束。
[0006]一种垂直入射的太赫兹探测系统，包括：
[0007]发射模块，用于发射太赫兹波束；
[0008]分束镜，设置于发射模块和被测样品之间；
[0009]发射模块发射出的太赫兹波束沿第一方向传播，经过分束镜后垂直入射到被测样品表面；
[0010]分束镜还用于改变从被测样品反射回的反射波束的光路，使反射波束沿第二方向传播；
[0011]接收模块，接收反射波束。
[0012]进一步的，分束镜由高阻硅制成。
[0013]进一步的，分束镜面向发射模块的第一表面镀有增透膜。
[0014]进一步的，分束镜面向被测样品的第二表面镀有增反膜。
[0015]进一步的，分束镜与第一方向的夹角为45
°
，分束镜与第二方向的夹角为45
°
，第一方向和第二方向之间的夹角为90
°
。
[0016]进一步的，太赫兹波束从发射模块到被测样品表面之间的光路长度与反射波束从被测样品表面到接收模块的光路长度相同。
[0017]进一步的，还包括电动位移平台，用于承载被测样品并对被测样品进行移动。
[0018]进一步的，发射模块包括：
[0019]发射天线，用以产生发散的太赫兹波束；
[0020]发射抛物面镜，接收发射天线产生的太赫兹波束并形成平行化的太赫兹波束；
[0021]发射透镜，将平行化的太赫兹波束汇聚至透镜交点处，被测样品放置于透镜交点处。
[0022]进一步的，接收模块包括：
[0023]接收透镜，将反射波束平行化；
[0024]接收抛物面镜，将平行化后的反射波束汇聚至接收器；
[0025]接收天线，接收反射波束。
[0026]进一步的，电动位移平台还包括一旋转轴，被测样品为圆柱体；被测样品设置于旋转轴上，可绕旋转轴旋转。
[0027]本技术的有益技术效果是：保证太赫兹波束垂直入射到被测样品表面，并在穿透一定的深度后扔按照垂直于样品表面的方向传播反射至分束镜，经分束镜反射后由接收模块接收，可对被测样品不同位置的单点采样从而实现三维成像和厚度测量，可实现被测样品三维信息探测、可应用于被测样品表面及内部的缺陷探测。
附图说明
[0028]图1为现有技术中太赫兹的反射式探测光路的简化示意图；
[0029]图2为本技术一种垂直入射的太赫兹探测系统的光路示意图；
[0030]图3为本技术一种垂直入射的太赫兹探测系统的模块示意图；
[0031]图4为本技术一种垂直入射的太赫兹探测系统的发射模块的模块示意图；
[0032]图5为本技术一种垂直入射的太赫兹探测系统的接收模块的模块示意图。
[0033]其中，
[0034]1‑
发射模块；
[0035]2‑
分束镜；
[0036]3‑
被测样品；
[0037]4‑
接收模块；
[0038]11
‑
发射天线；
[0039]12
‑
发射抛物面镜；
[0040]13
‑
发射透镜；
[0041]41
‑
接收透镜；
[0042]42
‑
接收抛物面镜；
[0043]43
‑
接收天线。
具体实施方式
[0044]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行
清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0045]需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0046]下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步说明，但不作为本技术的限定。
[0047]参见图2
‑
3，本技术提供一种垂直入射的太赫兹探测系统，包括：
[0048]发射模块(1)，用于发射太赫兹波束；
[0049]分束镜(2)，设置于发射模块(1)和被测样品(3)之间；
[0050]发射模块(1)发射出的太赫兹波束沿第一方向传播，经过分束镜(2)后垂直入射到被测样品(3)表面；
[0051]分束镜(2)还用于改变从被测样品(3)反射回的反射波束的光路，使反射波束沿第二方向传播；
[0052]接收模块(4)，接收反射波束。
[0053]进一步的，分束镜(2)由高阻硅制成。
[0054]进一步的，分束镜(2)面向发射模块(1)的第一表面镀有增透膜。
[0055]进一步的，分束镜(2)面向被测样品(3)的第二表面镀有增反膜。
[0056]进一步的，分束镜(2)与第一方向的夹角为45
°
，分束镜(2)与第二方向的夹角为45
°
，第一方向和第二方向之间的夹角为90
°
。
[0057]进一步的，太赫兹波束从发射模块(1)到被测样品(3)表面之间的光路长度与反射波束从被测样本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种垂直入射的太赫兹探测系统，其特征在于，包括：发射模块(1)，用于发射太赫兹波束；分束镜(2)，设置于所述发射模块(1)和被测样品(3)之间；所述发射模块(1)发射出的太赫兹波束沿第一方向传播，经过所述分束镜(2)后沿所述第一方向垂直入射到所述被测样品(3)表面；所述分束镜(2)还用于改变从所述被测样品(3)反射回的反射波束的光路，使所述反射波束沿第二方向传播；接收模块(4)，接收所述反射波束。2.如权利要求1所述的一种垂直入射的太赫兹探测系统，其特征在于，所述分束镜(2)由高阻硅制成。3.如权利要求1所述的一种垂直入射的太赫兹探测系统，其特征在于，所述分束镜(2)面向所述发射模块(1)的第一表面镀有增透膜。4.如权利要求1所述的一种垂直入射的太赫兹探测系统，其特征在于，所述分束镜(2)面向所述被测样品(3)的第二表面镀有增反膜。5.如权利要求1所述的一种垂直入射的太赫兹探测系统，其特征在于，所述分束镜(2)与所述第一方向的夹角为45
°
，所述分束镜(2)与所述第二方向的夹角为45
°
，所述第一方向和所述第二方向之间的夹角为90
°
。6.如权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：王丹，杨旻蔚，
申请(专利权)人：华太极光光电技术有限公司，
类型：新型
国别省市：