[发明专利]太赫兹波的高分辨成像装置

权利要求书

1.一种太赫兹波的高分辨成像装置，其特征在于，包括成像阵列、可替换的窄带滤光片(2)、CCD图像传感器(3)和图像处理系统(4)，所述成像阵列包括多个成像单元，每个成像单元由原子蒸汽池(1)、第一激发光耦合系统(5)和第二激发光耦合系统(6)构成；每个成像单元中的原子蒸汽池(1)中填充有碱金属原子和缓冲气体，第一激发光耦合系统(5)和第二激发光耦合系统(6)分别设置于原子蒸汽池(1)两端，所述原子蒸汽池(1)为光波导型的原子蒸汽池；可替换的窄带滤光片(2)设置于成像阵列后面；CCD图像传感器(3)的输入端与可替换的窄带滤光片(2)连接，CCD图像传感器(3)的输出端与图像处理系统(4)的输入端连接；

所述原子蒸汽池(1)中的碱金属原子在第一激发光耦合系统(5)产生的第一激发光的作用下，由基态向第一激发态跃迁；然后，调节第二激发光耦合系统(6)产生的第二激发光的频率，使碱金属原子由第一激发态向指定中间态跃迁，指定中间态为介于第一激发态和第二激发态之间的一个中间激发态，第二激发态与第一激发态的能量之间的关系满足其中，表示普朗克常量，v表示第二激发光的频率，Δ表示激发光的失谐，E₁表示碱金属原子在第一激发态下的能量，E₂表示碱金属原子在第二激发态下的能量；被测太赫兹波垂直射入原子蒸汽池的感光面，碱金属原子在被测太赫兹波的作用下，由指定中间态向第三激发态转移，并在第三激发态下形成原子布居，其中，碱金属原子在第二激发态和第三激发态下的能量、被测太赫兹波的频率和激发光的失谐之间的关系满足v_T表示被测太赫兹波的频率，E₃表示碱金属原子在第三激发态下的能量；处于第三激发态的原子在自发辐射时将产生多个频率的自发辐射光，自发辐射光经可替换的窄带滤光片(2)选择后进入CCD图像传感器(3)，由CCD图像传感器(3)将被选择的自发辐射光的光信号转换为电信号后，电信号输入图像处理系统(4)，由图像处理系统(4)成像；根据图像处理系统(4)成像输出的荧光强度确定太赫兹波的强度，被选择的自发辐射光的频率即为被测太赫兹波的频率。

2.根据权利要求1所述的太赫兹波的高分辨成像装置，其特征在于，所述碱金属原子为钾、铷或铯。

3.根据权利要求1所述的太赫兹波的高分辨成像装置，其特征在于，所述缓冲气体为惰性气体。