[发明专利]用于太赫兹波高性能成像的聚合物微结构光纤及光纤传像束

说明书

本发明公开了一种用于太赫兹波高性能成像的聚合物微结构光纤及光纤传像束。解决了目前太赫兹成像系统中激光器发出的太赫兹波光束的光强分布呈高斯分布，导致主动成像系统的照明不均匀，严重影响力成像的质量等问题。该光纤包括由太赫兹波段频率范围内的低损耗聚合物制成的基体；基体上开设外层空气孔组及内层空气孔阵列；外层空气孔组由多个第一空气孔构成；将所有第一空气孔的中心连接后围成规则的封闭图形；内层空气孔阵列由多个第二空气孔构成，且所有第二空气孔均位于所述规则的封闭图形内部；多个第二空气孔的孔径由中心向外呈梯度形逐渐减小，且第一空气孔的孔径大于中心处的第二空气孔孔径。

技术领域

本发明属于太赫兹波束整形及其太赫兹图像传输领域，具体涉及一种用于太赫兹波高性能成像的聚合物微结构光纤及光纤传像束。

背景技术

近年来，各种太赫兹成像系统得到了显著改进。在医学诊断、考古、工业无损检测等领域得到了广泛的应用。系统中的照明模块是获得高质量图像的关键，通常激光器发出太赫兹波光束的光强分布呈高斯分布，即高斯光束，导致主动成像系统的照明不均匀，严重影响力成像的质量。由于平顶光束在一定区域内强度均匀，对成像更有利。因此，将高斯光束转换为平顶光束对太赫兹成像来说是非常重要和必要的。

目前，在时域中对太赫兹脉冲进行整形大致可分为两类：

第一类是主动式，也称为直接方式，就是通过改变照射在THz发生器上的抽运光的强度，或者研制较复杂的THz脉冲发生器。

第二类是被动式，也称为准光学方式，就是通过准光学的手段，采用各种结构通过波的折射或者衍射，对THz脉冲进行直接整形。相比之下，前者在技术控制上难度较大，后者操作起来相对简单。为了获得强度均匀的平顶光束，较常用的方法是引入相位器件，如通过相位迭代算法衍射相位板、纯相位液晶空间光调制器来消除输出平面的非均匀相位分布。这对于大多数实际应用来说太复杂，因为场映射设置的对齐很难操作，并且相干光束在空间域的传输效果很差，且不好实现光束弯曲传输。

发明内容

为了解决目前太赫兹成像系统中激光器发出的太赫兹波光束的光强分布呈高斯分布，导致主动成像系统的照明不均匀，严重影响力成像的质量，以及现有的太赫兹光束整形技术较为繁琐，并且整形后的相干光束在空间域的传输效果很差，不好实现光束的弯曲传输的问题。本发明提供一种用于太赫兹波高性能成像的聚合物微结构光纤及光纤传像束。

本发明的具体技术方案如下：

一种用于太赫兹波高性能成像的聚合物微结构光纤，该光纤包括由太赫兹波段频率范围内的低损耗聚合物制成的基体；

基体上开设外层空气孔组及内层空气孔阵列；

外层空气孔组由多个第一空气孔构成；将所有第一空气孔的中心连接后围成规则的封闭图形；

内层空气孔阵列由多个第二空气孔构成，且所有第二空气孔均位于所述规则的封闭图形内部；

多个第二空气孔的孔径由中心向外呈梯度形逐渐减小，且第一空气孔的孔径大于中心处的第二空气孔孔径。

进一步地，上述多个第二空气孔的孔径由中心向外呈螺旋形逐渐减小。

进一步地，上述规则的封闭图形为圆形或椭圆形或正多边形或矩形。

进一步地，上述第一空气孔和第二空气孔为圆形或椭圆形或正多边形或矩形。