一种基于VCSEL阵列的太赫兹调制器及其成像系统和方法技术方案

技术编号:44799746 阅读:25 留言:0更新日期:2025-03-28 19:50
本发明专利技术公开了一种基于垂直腔面发射激光器(VCSEL)阵列的太赫兹调制器及其成像系统和方法。该调制器采用矩阵式排布的VCSEL阵列,通过直接将阵列的输出光照射到半导体调制材料上来实现对太赫兹波的调制。系统采用光学耦合结构将VCSEL阵列的空间编码光场与太赫兹波进行耦合,并通过单点探测器接收调制后的太赫兹波。在控制方法上,采用哈达玛编码方案,通过时序分解将编码转换为VCSEL阵列的行列控制信号,并利用差分处理实现图像重建。该技术方案克服了现有技术中能量损失和速度限制的问题,提高了调制效率和系统集成度,在工业无损检测、生物医学成像等领域具有重要的应用价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于太赫兹成像,具体涉及一种基于垂直腔面发射激光器阵列的太赫兹调制器及其应用系统和方法,主要用于工业无损检测、生物医学成像等领域的太赫兹单像素成像。


技术介绍

1、太赫兹成像技术是太赫兹技术中重要的应用环节,在工业质检、安防、生物医学等领域有着重要的应用前景。由于商用的太赫兹面阵探测器良率低、价格昂贵且性能较差,导致太赫兹成像技术的发展受到限制。

2、为解决上述问题,太赫兹单像素成像技术凭借其低成本、可拓展性高、宽光谱的优势引起了科研界和产业界的广泛关注。该技术的基本原理是利用太赫兹单点探测器,结合空间编解码技术,实现对目标物的二维图像重建。其中,空间编解码技术是核心技术,一方面实现对太赫兹光场的二维调控,另一方面实现对目标物的二维重建,涉及器件和算法的设计。

3、与可见光和红外波段不同,太赫兹波段的空间调制器几乎没有商用产品。近年来,超表面技术的发展为太赫兹空间调制提供了新的解决方案。例如,watts等设计了8×8的太赫兹动态超材料吸收体,结合压缩感知算法实现了秒级成像速度;金飚兵等设计了液晶超表面太赫兹调制器,结合自适本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于垂直腔面发射激光器阵列的太赫兹调制器,包括半导体调制材料,其特征在于,所述太赫兹调制器还包括:

2.根据权利要求1所述的太赫兹调制器,其特征在于,所述垂直腔面发射激光器阵列为共阳极结构,所述垂直腔面发射激光器阵列中的所有垂直腔面发射激光器的阳极连接至同一电源端,阴极独立引出形成多个控制端。

3.根据权利要求2所述的太赫兹调制器,其特征在于,所述驱动电路包括:

4.根据权利要求1所述的太赫兹调制器,其特征在于,所述垂直腔面发射激光器阵列直接固定在印制电路板上,并与所述驱动电路电气连接。

5.一种太赫兹成像系统,其特征在于,包括:<...

【技术特征摘要】

1.一种基于垂直腔面发射激光器阵列的太赫兹调制器,包括半导体调制材料,其特征在于,所述太赫兹调制器还包括:

2.根据权利要求1所述的太赫兹调制器,其特征在于,所述垂直腔面发射激光器阵列为共阳极结构,所述垂直腔面发射激光器阵列中的所有垂直腔面发射激光器的阳极连接至同一电源端,阴极独立引出形成多个控制端。

3.根据权利要求2所述的太赫兹调制器,其特征在于,所述驱动电路包括:

4.根据权利要求1所述的太赫兹调制器,其特征在于,所述垂直腔面发射激光器阵列直接固定在印制电路板上,并与所述驱动电路电气连接。

5.一种太赫兹成像系统,其特征在于,包括:

6.根据权利要求5所述的太赫兹成像系统,其特征在于,所述光学耦合件为倾斜设置的铟锡氧化物玻璃,用于反射所述空...

【专利技术属性】
技术研发人员:佘荣斌鲁远甫陈良培李光元魏东山刘文权常天英霍俊杰
申请(专利权)人:中国科学院深圳先进技术研究院
类型:发明
国别省市:

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