[实用新型]一种太赫兹成像装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及太赫兹(TeraHertz，THz)技术领域，尤其涉及一种太赫兹成像装置。

背景技术

随着太赫兹技术的发展，利用太赫兹时域光谱进行成像的技术越来越受到关注，传统的太赫兹时域光谱成像技术，是在太赫兹光斑焦点处放置样品，通过二维平移台移动样品，采集每一个像素点的太赫兹光谱。最后通过相应的算法恢复成太赫兹图像。这种成像方法能够同时获得样品的光谱信息和图像信息是一种光谱成像方式。缺点是由于要对每个像素点逐个扫描，成像速度比较慢。一般情况下采集一个太赫兹光谱需要1024个采样点，得到一个完整的光谱需要花费200s-300s。一个10*10像素的太赫兹图像需要8个小时左右的时间。

还有一种傅里叶变换光谱仪扫描成像装置(如CN202869964U中所述)利用傅里叶变换光谱仪进行太赫兹光谱成像，不是通过移动样品进行成像，而是通过移动抛物面镜采集样品的光谱图像。但是，这种成像方式的成像速度同样也比较慢。傅里叶变换光谱采集一个光谱需要时间大概在100s左右。同样采集一个10*10的太赫兹光谱图像也需要几个小时。

在许多场景下，如此缓慢的成像速度，不能满足用户的需求。

实用新型内容

为解决现有存在的技术问题，本实用新型实施例期望提供一种太赫兹成像装置，能加快太赫兹成像的速度和性能。

本实用新型实施例的技术方案是这样实现的：

本实用新型实施例提供一种太赫兹成像装置，该装置包括：准直模块、掩模模块和反射波采集模块；其中，

准直模块，用于将入射的太赫兹信号进行准直后照射向掩模模块和待成像物品；

掩模模块，用于覆盖在待成像物品前，控制太赫兹信号照射所述物品的照射区域；

反射信号采集模块，用于采集经过所述物品反射后的反射太赫兹信号，并将所述反射太赫兹信号转换为电信号发送至信号处理模块；

信号处理模块，用于控制掩模模块的移动，并根据对应的电信号进行物品成像。

上述方案中，所述掩模模块包括：

阿达玛掩模单元，放置于待成像物品反射太赫兹信号的传播路径上，用于按照阿达玛变换规则，对待成像物品反射的太赫兹信号进行调制；

掩模控制单元，用于控制阿达玛掩模单元按照预设路径移动。

上述方案中，所述装置还包括：

分频模块，位于待成像物品之后，用于将所述物品反射的各个频率的反射太赫兹信号分别聚焦于光轴不同的位置。

上述方案中，所述反射信号采集模块包括：

N个反射信号固定采集单元，分别用于采集N个不同频率的反射太赫兹信号，位于所述光轴的不同聚焦位置。

上述方案中，所述反射信号采集模块包括：

反射信号移动采集单元，用于在光轴上移动，采集不同频率的反射太赫兹信号。

上述方案中，所述准直模块包括：

凸透镜或者离轴抛物面镜。

上述方案中，所述阿达玛掩模单元包括：

由金属制成的阿达玛掩模板。

上述方案中，所述分频模块包括：

菲涅尔透镜或菲涅尔波带片。本实用新型实施例所提供的太赫兹成像装置，利用在待成像物品的反射太赫兹信号传播路径上放置阿达玛掩模，实现了对物品像素的批量采样的同时提高了采样信号的信噪比，同时，通过移动阿达玛掩模而不移动待成像物品，实现对所述物品各个像素的全面采样，从而避免移动物品而带来的像差；此外，利用菲涅尔透镜或菲涅尔波带片将待成像物品的反射太赫兹波聚焦于光轴上不同的位置，从而实现采集各个不同频率的太赫兹波的图像，进一步提高太赫兹成像的速度。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的太赫兹成像装置的组成示意图；

图2为本实用新型实施例中使用的阿达玛掩模的结构示意图；

图3为图2所示的阿达玛掩模所对应的空间编码方案；

图4为本实用新型提供的太赫兹成像装置的一具体实施例的组成结构图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型实施例和技术方案，下面将结合附图及实施例对本实用新型的技术方案进行更详细的说明，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。