[发明专利]一种可视化太赫兹时域光谱检测装置、检测方法及应用

说明书

本发明公开了一种可视化太赫兹时域光谱检测装置、检测方法及应用，检测装置和检测方法提供一种光路复用方案，通过对飞秒激光进行分光，其中第一路光实现太赫兹波的产生与探测，第二路光实现激光指示功能，进而实现样品的可视化探测。本发明的可视化太赫兹时域光谱检测装置，通过分光设计，将用于产生太赫兹波的飞秒激光复用为指示激光，有助于样品加载位置和缺陷检测位置确定和可视化，方便用户使用；还可为用户快速识别激光故障情况。

技术领域

本发明属于光谱分析和无损检测领域，具体涉及一种可视化的太赫兹时域光谱检测装置、检测方法及应用。

背景技术

太赫兹(THz)波是指频率在0.1THz–10THz之间的远红外电磁辐射，近二十年来光学技术在THz频段取得了巨大的进步，为THz波提供了合适的光源和探测手段，THz科学和技术才得以快速发展。THz波具有相干性和低光子能量等优点，基于THz波的成像技术可以同时辨别样品的形貌特征和组成成分，是一个优异的无损检测技术。绝缘材料在不同老化状态下，组分、分子内部化学结构、微观作用力存在不同，从而对THz波产生不同的频谱响应，分析频谱信息即可对绝缘材料老化状态进行评估。

在实际应用过程中，由于太赫兹波的不可见性，样品的实际探测位置往往不可知，对样品定点缺陷位置的测量较为困难，因此需要开发一种可视化的太赫兹时域光谱检测装置，为样品加载位置提供指引，并使得样品被检测位置可视化。

目前也有对太赫兹光谱测量方式的改进方案，如申请号为201721697935.5的实用新型专利《一种用于太赫兹时域光谱测量的装置》通过红光校准仪和在反射镜上小孔径开孔来校准光路，进而确定样品加载位置，从而实现可视化操作。然而，引入新的光源和在反射镜上开孔对现有检测系统测量存在干扰，需要对该系统进行改进，复用现有的飞秒激光，在不破坏现有光路及光学器件的基础上实现检测系统的可视化。

发明内容

有鉴于此，为了克服现有技术的缺陷，本发明的第一目的是提供一种可视化太赫兹时域光谱检测装置，可以在不破坏现有光路及光学器件的基础上实现检测系统的可视化。

为了达到上述第一目的，本发明采用以下的技术方案：

一种可视化太赫兹时域光谱检测装置，包括：

激光分光镜，用于将入射飞秒激光进行分光以产生第一路激光和第二路激光；

太赫兹发射器，设置于所述激光分光镜的前方，用于供所述第一路激光产生太赫兹波；

第一太赫兹波反射镜，设置于所述太赫兹发射器的前方，用于反射经所述太赫兹发射器产生的所述太赫兹波；

激光反射镜，设置于所述激光分光镜的下方，用于反射所述第二路激光；

透镜，设置于所述第一太赫兹波反射镜的下方，用于透射经所述第一太赫兹波反射镜反射的所述太赫兹波，以及用于反射经所述激光反射镜反射的所述第二路激光；

第二太赫兹波反射镜，设置于所述透镜的下方，用于反射经所述透镜透射的所述太赫兹波以及用于反射经所述透镜反射的所述第二路激光，经所述第二太赫兹波反射镜反射的所述太赫兹波穿过位于其前方的样品，经所述第二太赫兹波反射镜反射的所述第二路激光直射于所述样品；

太赫兹接收器，用于接收穿过所述样品的的所述太赫兹波并将穿过所述样品的所述太赫兹波转换为光信号传出。

激光分光镜对入射飞秒激光进行分光，其中第一路激光实现太赫兹波的产生与探测，第二路激光实现激光指示功能，进而实现样品的可视化探测。

上述技术方案中，优选地，所述入射飞秒激光的中心波长为800nm，所述入射飞秒激光还掺杂有同轴的指示光。设置同轴的指示光，指示光选用红光，使得第二路激光具有指示作用，实现太赫兹波的可视化。