[发明专利]具备自校准功能的太赫兹源发散角测量装置及测量方法

摘要

本发明提供了一种具备自校准功能的太赫兹源发散角测量装置及方法，采用带有发散角自校准模块的太赫兹探测器转动测量方式，将弧形导轨二维扫描、角规标定和太赫兹发散角标准源校准相结合，实现太赫兹源发散角的测量。该装置由圆弧导轨刻度系统、探测系统、太赫兹发散角标定模块、太赫兹发散角标准源和计算机系统组合组成了太赫兹源发散角测量装置，提高了太赫兹发散角测量准确度。该发散角测量方法相比于源绕探测器旋转的发散角测量方案，避免了三种辐射源互换过程中带来的角度定位误差，提高发散角测量精度。

主权项

1.一种具备自校准功能的太赫兹源发散角测量装置，其特征在于：包括太赫兹发散角标准源、太赫兹发散角标定模块、圆弧导轨刻度系统、太赫兹信号探测和处理系统、太赫兹源发散角测量数据处理计算机、待测太赫兹源和氮气屏蔽罩；太赫兹发散角标准源、太赫兹发散角标定模块、圆弧导轨刻度系统、太赫兹信号探测和处理系统和待测太赫兹源处于氮气屏蔽罩内；太赫兹发散角标准源的发散角大于待测太赫兹源的发散角；所述圆弧导轨刻度系统包括圆弧标尺、圆弧导轨、定位圆弧、游标和接板；圆弧标尺、圆弧导轨和定位圆弧为同圆心且半径不同；所述游标安装在圆弧标尺上，所述接板安装在圆弧标尺、圆弧导轨和定位圆弧上，且能够沿圆弧导轨滑动；太赫兹发散角标准源和待测太赫兹源能够位于圆弧导轨的圆心处；所述太赫兹发散角标定模块包括平行光管、光学角规、CCD相机；所述CCD相机能够安装在圆弧导轨刻度系统的接板上；CCD相机能够直接利用平行光管出射的平行光进行对准，也能够利用平行光管发出的、经过光学角规偏折后的平行光进行对准；所述光学角规能够位于圆弧导轨的圆心处；所述太赫兹信号探测和处理系统包括太赫兹探测器、狭缝、斩波器和锁相放大器；狭缝放置于太赫兹探测器前，且狭缝中心与探测器探测面中心对齐；斩波器放置于狭缝前，将太赫兹辐射调制成周期性变化的方波，并给锁相放大器提供斩波信号同步的电平脉冲；锁相放大器接收太赫兹探测器的太赫兹信号并输出至太赫兹源发散角测量数据处理计算机；所述太赫兹源发散角测量数据处理计算机包括系统控制模块和太赫兹发散角参数计算模块；系统控制模块根据待测太赫兹源的辐射强度选择不同的狭缝宽度，并控制斩波器频率，以及锁相放大器的时间常数和相位；太赫兹发散角参数计算模块接收锁相放大器输出的电压信号，计算输出发散角值，并显示和保存计算结果。