太赫兹波马蒂厄光束的产生设备制造技术

本发明专利技术公开了一种太赫兹波马蒂厄光束的产生设备，包括：太赫兹光源、光束准直装置、掩模板和滤波装置；所述太赫兹光源能够产生太赫兹光束，所述太赫兹光束先后经过所述光束准直装置、掩模板和滤波装置；所述光束准直装置能够对所述太赫兹光束进行扩束准直处理；所述滤波装置能够选取掩模板产生的+1级光束或者

【技术实现步骤摘要】
太赫兹波马蒂厄光束的产生设备


[0001]本专利技术涉及光学
，尤其涉及一种太赫兹波马蒂厄光束的产生设备。

技术介绍

[0002]随着太赫兹技术的发展，对太赫兹波段光束进行光场调控产生无衍射光束逐渐成为研究热点，如太赫兹贝塞尔光束、太赫兹艾里光束等。无衍射光束具有长距离传输内不衍射、不扩散的优点，其数学表达式是亥姆霍兹方程的特解。不同坐标系下的亥姆霍兹方程传输不变(无衍射)特解有四种形式，分别为笛卡尔坐标系下的Cosine光束(余弦光束)所对应的余弦函数、极坐标系下的Bessel光束(贝塞尔光束)所对应的Bessel函数、椭圆柱坐标系下的Mathieu光束(马蒂厄光束)所对应的Mathieu函数，以及抛物柱坐标系下的Parabolic光束(抛物光束)所对应的Parabolic函数。其中，马蒂厄光束相对于其他几种无衍射光束，在角向和径向光强分布上具有更加丰富的空间形态，即可调控的自由度参数更多，因此太赫兹马蒂厄光束在光通信方面有更多的应用价值。
[0003]因此，如何产生太赫兹波马蒂厄光束，就成为一个亟待解决的问题。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术的主要目的在于提供一种太赫兹波马蒂厄光束的产生设备。
[0005]为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种太赫兹波马蒂厄光束的产生设备，包括：太赫兹光源、光束准直装置、掩模板和滤波装置；所述太赫兹光源能够产生太赫兹光束，所述太赫兹光束先后经过所述光束准直装置、掩模板和滤波装置；所述光束准直装置能够对所述太赫兹光束进行扩束准直处理；所述滤波装置能够过滤出掩模板产生的+1级光束或者
‑
1级光束。
[0006]作为本专利技术实施例的一种改进，所述光束准直装置包括：第一凸透镜和第二凸透镜，所述太赫兹光束先后经过第一、第二凸透镜，第一凸透镜的焦距f1<第二透镜的焦距f2，且第一、第二凸透镜的焦点重合。
[0007]作为本专利技术实施例的一种改进，所述掩模板由基板以及覆盖于基板上的铝膜组成，所述基板允许太赫兹光波通过，所述铝膜上设置有若干贯通孔。
[0008]作为本专利技术实施例的一种改进，所述滤波装置包括：第三凸透镜、小孔滤波器和第四凸透镜，所述太赫兹光束先后经过第三凸透镜、小孔滤波器和第四凸透镜。
[0009]作为本专利技术实施例的一种改进，第一、第二、第三和第四凸透镜的制造材料均为高密度聚乙烯。
[0010]作为本专利技术实施例的一种改进，所述太赫兹光源能够产生太赫兹光束的波长为160μm。
[0011]作为本专利技术实施例的一种改进，还包括：控制装置，用于对待编码的图片进行采样，得到离散化的物面信息，并得到对应的全息图谱，将所述全息图谱复刻到待处理掩模板上，所述待处理掩膜板中的每个抽样单元内均包含有一个矩形通光孔径,所述矩形通光孔
径的面积用于对太赫兹光束的振幅进行编码；所述矩形通光孔径的中心偏离抽样单元中心的距离用于太赫兹光速的相位进行编码；控制所述产生设备生成太赫兹波马蒂厄光束，其中，掩膜板为所述待处理掩膜板。
[0012]作为本专利技术实施例的一种改进，所述矩形通光孔径的宽度为W
·
δx、高度为L
ab
·
δy，P
ab
·
δx是孔径中心与单元中心的距离，其中，δx和δy为抽样单元的抽样间隔，W为常数，A
ab
为光束准直装置输出的太赫兹光束的振幅，φ
ab
为抽样单元的相位，L
ab
＝L
ab
，K为衍射方向的级数。
[0013]作为本专利技术实施例的一种改进，在所述待处理掩模板上的全息图谱中的像素的尺寸为0.08mm
×
0.08mm。
[0014]作为本专利技术实施例的一种改进，在所述待处理掩模板上的全息图谱的尺寸为93.6cm
×
93.6cm。
[0015]本专利技术实施例所提供的太赫兹波马蒂厄光束的产生设备具有以下优点：本专利技术实施例公开了一种太赫兹波马蒂厄光束的产生设备，包括：太赫兹光源、光束准直装置、掩模板和滤波装置；所述太赫兹光源能够产生太赫兹光束，所述太赫兹光束先后经过所述光束准直装置、掩模板和滤波装置；所述光束准直装置能够对所述太赫兹光束进行扩束准直处理；所述滤波装置能够选取掩模板产生的+1级光束或者
‑
1级光束。该设备能够产生太赫兹波马蒂厄光束。
附图说明
[0016]图1为本专利技术实施例提供的太赫兹波马蒂厄光束的产生设备的结构图；
[0017]图2为本专利技术实施例提供的产生设备产生的第一类偶型角向马蒂厄光束的全息图；
[0018]图3为本专利技术实施例提供的产生设备产生的第一类偶型角向马蒂厄光束的模拟光场图。
具体实施方式
[0019]以下将结合附图所示的实施方式对本专利技术进行详细描述。但该实施方式并不限制本专利技术，本领域的普通技术人员根据该实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本专利技术的保护范围内。
[0020]以下描述和附图充分地示出本文的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本文的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。本文中，术语“第一”、“第二”等仅被用来将一个元素与另一个元素区分开来，而不要求或者暗示这些元素之间存在任何实际的关系或者顺序。实际上第一元素也能够被称为第二元素，反之亦然。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的结构、装置或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种结构、装置或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的结构、装置或者
设备中还存在另外的相同要素。本文中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
[0021]本文中的术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本文和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。在本文的描述中，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
[0022]本专利技术实施例一提供了一种太赫兹波马蒂厄光束的产生设备，如图1所示，包括：
[0023]太赫兹光源、光束准直装置本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种太赫兹波马蒂厄光束的产生设备，其特征在于，包括：太赫兹光源、光束准直装置(3)、掩模板(4)和滤波装置(9)；所述太赫兹光源能够产生太赫兹光束，所述太赫兹光束先后经过所述光束准直装置(3)、掩模板(4)和滤波装置(9)；所述光束准直装置(3)能够对所述太赫兹光束进行扩束准直处理；所述滤波装置(9)能够过滤出掩模板(4)产生的+1级光束或者
‑
1级光束。2.根据权利要求1所述的产生设备，其特征在于：所述光束准直装置(3)包括：第一凸透镜(1)和第二凸透镜(2)，所述太赫兹光束先后经过第一、第二凸透镜，第一凸透镜(1)的焦距f1<第二透镜(2)的焦距f2，且第一、第二凸透镜的焦点重合。3.根据权利要求1所述的产生设备，其特征在于：所述掩模板(4)由基板以及覆盖于基板上的铝膜组成，所述基板允许太赫兹光波通过，所述铝膜上设置有若干贯通孔。4.根据权利要求2所述的产生设备，其特征在于，所述滤波装置(9)包括：第三凸透镜(5)、小孔滤波器(6)和第四凸透镜(7)，所述太赫兹光束先后经过第三凸透镜(5)、小孔滤波器(6)和第四凸透镜(7)。5.根据权利要求4所述的产生设备，其特征在于：第一、第二、第三和第四凸透镜的制造材料均为高密度聚乙烯。6.根据权利要求1所述的产生设备，其特征在于：所述太赫兹光源能够产生太赫兹光束的波长为160μm。7.根据权利要求1所述的产生设备，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓雷，耿一平，胡晓雪，刘思亮，董嵘，游峰，
申请(专利权)人：南开大学，
类型：发明
国别省市：