太赫茲光路校準(zhǔn)器、匯聚及平行光路校準(zhǔn)裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種太赫茲光路校準(zhǔn)器、匯聚及平行光路校準(zhǔn)裝置，所述太赫茲光路校準(zhǔn)器包括：太赫茲光路管、可見光光路管、太赫茲分色片及耦合光導(dǎo)出光路模塊。本發(fā)明僅采用普通發(fā)散性光源即可完成對(duì)太赫茲光束的標(biāo)識(shí)，大幅降低設(shè)備費(fèi)用；有效的降低了太赫茲光路校準(zhǔn)操作的復(fù)雜程度，顯著的提高太赫茲光路構(gòu)建的精準(zhǔn)度，對(duì)太赫茲技術(shù)的實(shí)用化發(fā)展具有積極的推動(dòng)作用。
【專利說明】
太赫茲光路校準(zhǔn)器、匯聚及平行光路校準(zhǔn)裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于光學(xué)應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種太赫茲光路校準(zhǔn)器、匯聚及平行光路校準(zhǔn)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]太赫茲(Terahertz，THz)波通常指頻率范圍為10GHz?1THz，對(duì)應(yīng)波長(zhǎng)為3mm?30um的電磁波，在電磁波譜中位于毫米波和遠(yuǎn)紅外射線之間，是電磁波譜中最后一個(gè)有待全面而深入研究的頻段。近年來，隨著光子學(xué)和納米技術(shù)的不斷發(fā)展，THz相關(guān)技術(shù)在公共安全，通信傳輸，生物醫(yī)學(xué)，產(chǎn)品質(zhì)量控制和大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域展現(xiàn)出極大的應(yīng)用潛力和價(jià)值。在眾多的THz研究方向中，THz成像被視為最為重要的應(yīng)用技術(shù)之一，主要原因在于:THz波成像可以獲得適中的空間分辨率，能夠穿透多種非極性材料(如紙張，塑料，陶瓷等)，實(shí)現(xiàn)對(duì)隱藏目標(biāo)成像;特別地，在醫(yī)學(xué)成像和安檢成像等領(lǐng)域，相比于廣泛應(yīng)用的X射線，THz波具有更低的能量(ITHz?4meV)，因此更加安全，不會(huì)電離生物分子，彌補(bǔ)了X射線容易對(duì)人體造成輻射損傷這一缺陷，同時(shí)THz波對(duì)低密度物質(zhì)成像可以獲得更好的對(duì)比度。
[0003]隨著THz源與探測(cè)器的不斷發(fā)展，滿足各類實(shí)用需求的THz系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。系統(tǒng)的構(gòu)建必須對(duì)幾何光路進(jìn)行校準(zhǔn)，精準(zhǔn)的光路設(shè)計(jì)是儀器性能與測(cè)試準(zhǔn)確度的保障。鑒于THz波的不可見性，給系統(tǒng)構(gòu)建與后期設(shè)備調(diào)試均帶來諸多不便。目前用于THz系統(tǒng)光路校準(zhǔn)的方法主要采用紅光領(lǐng)域的激光校準(zhǔn)方法，即選擇一個(gè)帶有中心穿孔的反射鏡或透射鏡，采用氦氖激光器作為校準(zhǔn)光源，激光穿過鏡面中心穿孔，然后以此激光路徑為基準(zhǔn)校準(zhǔn)后續(xù)光路系統(tǒng)中的各個(gè)模塊，由于氦氖激光處射光斑匯聚度高，亮度高，易于顯示和觀察，所以被廣泛的用于光路校準(zhǔn)。
[0004]然而，采用氦氖激光進(jìn)行光路校準(zhǔn)存在三方面明顯缺陷:1.此方法需采用特制的帶有中心穿孔的反射鏡或透射鏡，對(duì)于較細(xì)或中心區(qū)域強(qiáng)度較為集中的光束則會(huì)對(duì)光束造成明顯衰減和畸變，影響光束效果;2.光路校準(zhǔn)需要使用激光光源，激光強(qiáng)度高，容易對(duì)眼睛造成損傷，存在安全隱患，且光源為非普通光源，體積較大，成本較高(相較于普通LED)，操作困難;3.最關(guān)鍵的是，采用激光進(jìn)行光路校準(zhǔn)，一方面，只能進(jìn)行點(diǎn)或中心校準(zhǔn)，針對(duì)平行光束或大光斑光路無法進(jìn)行準(zhǔn)確校準(zhǔn)，另一方面，校準(zhǔn)光路往往需要根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行構(gòu)建，從一個(gè)系統(tǒng)換到另一個(gè)系統(tǒng)，也需要重新構(gòu)建，額外增加系統(tǒng)構(gòu)建的復(fù)雜程度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提出了一種太赫茲光路校準(zhǔn)器、匯聚及平行光路校準(zhǔn)裝置，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中采用氦氖激光進(jìn)行光路校準(zhǔn)存在上述的問題。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種太赫茲光路校準(zhǔn)器，所述太赫茲光路校準(zhǔn)器包括:
[0007]太赫茲光路管，包括太赫茲光源放置端口及出光端口；
[0008]可見光光路管，與所述太赫茲光路管垂直放置，包括可見光光源放置端口及出光端口，所述可見光光路管出光端口與所述太赫茲光路管出光端口相鄰，且所述可見光光路管出光端口的端面為傾斜面，所述傾斜面朝向所述太赫茲光路管出光端口；所述可見光光路管的軸向中心線與所述太赫茲光路管的軸向中心線相交，且二者的交點(diǎn)位于所述可見光光路管出光端口 ；
[0009]太赫茲分色片，位于所述可見光光路管出光端口表面，且完全覆蓋所述可見光光路管出光端口 ；所述太赫茲分色片對(duì)太赫茲頻段具有高反射率，對(duì)所述可見光頻段具有高透過率；
[0010]親合光導(dǎo)出光路模塊，位于所述可見光光路管出光端口的一側(cè)，包括光束導(dǎo)出端口，適于將耦合的所述太赫茲光及所述可見光轉(zhuǎn)換成平行光束導(dǎo)出。
[0011]作為本發(fā)明的太赫茲光路校準(zhǔn)器的一種優(yōu)選方案，所述太赫茲光路管及所述可見光光路管的材料均為低反射率材料。
[0012]作為本發(fā)明的太赫茲光路校準(zhǔn)器的一種優(yōu)選方案，所述太赫茲分色片在60μηι?3mm波長(zhǎng)范圍內(nèi)的反射率高于85%，在200nm?1200nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)的透過率高于90% ο
[0013]作為本發(fā)明的太赫茲光路校準(zhǔn)器的一種優(yōu)選方案，所述太赫茲分色片為表面鍍有銦錫氧化物薄膜的硼硅玻璃片;所述銦錫氧化物薄膜的厚度大于對(duì)應(yīng)的太赫茲光波長(zhǎng)的趨膚深度，直流電導(dǎo)率為15/Ω.πι量級(jí)。
[0014]作為本發(fā)明的太赫茲光路校準(zhǔn)器的一種優(yōu)選方案，所述耦合光導(dǎo)出光路模塊包括:
[0015]耦合光束收集光學(xué)元件，所述耦合光束收集光學(xué)元件位于耦合的所述太赫茲光與所述可見光的光路上，包括反射鏡或透射鏡，適于將耦合的所述太赫茲光及所述可見光轉(zhuǎn)換成平行光束；
[0016]導(dǎo)出光路管，位于所述耦合光束收集光學(xué)元件的一側(cè)，包括光束入射端口及所述光束導(dǎo)出端口，適于將所述平行光束導(dǎo)出；所述導(dǎo)出光路管的所述光束導(dǎo)出端口設(shè)有中心位置指示標(biāo)志。
[0017]作為本發(fā)明的太赫茲光路校準(zhǔn)器的一種優(yōu)選方案，所述耦合光束收集光學(xué)元件為90度離軸拋物面鏡，所述耦合光束收集光學(xué)元件的焦點(diǎn)與所述可見光光路管的軸向中心線與所述太赫茲光路管的軸向中心線的交點(diǎn)相重合。
[0018]作為本發(fā)明的太赫茲光路校準(zhǔn)器的一種優(yōu)選方案，所述太赫茲光路管出光端口及所述可見光光路管出光端口均設(shè)有第一遮擋裝置，適于調(diào)節(jié)所述太赫茲光路管出光端口及所述可見光光路管出光端口的孔徑;所述導(dǎo)出光路管的所述光束導(dǎo)出端口設(shè)有第二遮擋裝置，適于調(diào)節(jié)所述光束導(dǎo)出端口的孔徑。
[0019]作為本發(fā)明的太赫茲光路校準(zhǔn)器的一種優(yōu)選方案，所述太赫茲光路校準(zhǔn)器還包括固定腔體;所述固定腔體將所述太赫茲光路管、所述可見光光路管、所述太赫茲分色片及所述耦合光導(dǎo)出光路模塊密封固定，且所述太赫茲光路管的太赫茲光源放置端口、所述可見光光路管的可見光光源放置端口及所述耦合光導(dǎo)出光路模塊的光束導(dǎo)出端口位于所述固定腔體的外側(cè)。
[0020]本發(fā)明還提供一種匯聚光路校準(zhǔn)裝置，所述匯聚光路校準(zhǔn)裝置包括如上述任一方案中所述的太赫茲光路校準(zhǔn)器；
[0021 ]第一反射或透射光學(xué)元件，位于所述耦合光導(dǎo)出光路模塊的光束導(dǎo)出端口一側(cè)，且位于所述耦合光導(dǎo)出光路模塊導(dǎo)出的平行光束的光路上，適于將所述耦合光導(dǎo)出光路模塊導(dǎo)出的平行光束轉(zhuǎn)換成匯聚光束。
[0022]作為本發(fā)明的匯聚光路校準(zhǔn)裝置的一種優(yōu)選方案，所述第一反射或透射光學(xué)元件為90度離軸拋物面鏡。
[0023]本發(fā)明還提供一種平行光路校準(zhǔn)裝置，所述平行光路校準(zhǔn)裝置包括如上述任一方案中所述的匯聚光路校準(zhǔn)裝置；
[0024]第二反射或透射光學(xué)元件，位于所述第一反射或透射光學(xué)元件一側(cè)，且位于所述第一反射或透射光學(xué)元件轉(zhuǎn)換的匯聚光束的光路上，適于將所述第一反射或透射光學(xué)元件轉(zhuǎn)換的匯聚光束轉(zhuǎn)換成平行光束。
[0025]作為本發(fā)明的平行光路校準(zhǔn)裝置的一種優(yōu)選方案，所述第二反射或透射光學(xué)元件為90度離軸拋物面鏡。
[0026]本發(fā)明的一種太赫茲光路校準(zhǔn)器、匯聚及平行光路校準(zhǔn)裝置的有益效果為:
[0027]1.本發(fā)明的太赫茲光路校準(zhǔn)器使用可見光標(biāo)識(shí)太赫茲光束在光路中的具體位置，解決了由太赫茲光束的不可見性導(dǎo)致其在各類應(yīng)用系統(tǒng)中光路校準(zhǔn)難的問題；
[0028]2.本發(fā)明的太赫茲光路校準(zhǔn)器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，采用可見光光源，光束實(shí)用性廣，大幅降低設(shè)備費(fèi)用;操作便捷，使用方便，無論初次校準(zhǔn)還是重復(fù)校準(zhǔn)均無需復(fù)雜操作即可完成光路校準(zhǔn)；
[0029]3.本發(fā)明的太赫茲光路校準(zhǔn)器降低了太赫茲系統(tǒng)光路校準(zhǔn)的復(fù)雜度，有助于提高光路校準(zhǔn)精度，對(duì)太赫茲光學(xué)技術(shù)的實(shí)用化發(fā)展具有重要意義。
【附圖說明】
[0030]圖1顯示為本發(fā)明實(shí)施例一中提供的太赫茲光路校準(zhǔn)器的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031]圖2顯示為本發(fā)明實(shí)施例二中提供的匯聚光路校準(zhǔn)裝置的工作原理示意圖。
[0032]圖3顯示為本發(fā)明實(shí)施例三提供的平行光路校準(zhǔn)裝置的工作原理示意圖。
[0033]元件標(biāo)號(hào)說明
[0034]I太赫茲光路校準(zhǔn)器
[0035]11太赫茲光路管
[0036]111太赫茲光源放置端口
[0037]112太赫茲光路管出光端口
[0038]12可見光光路管
[0039]121可見光光源放置端口
[0040]122可見光光路管出光端口[0041 ]13 太赫茲分色片
[0042]14耦合光導(dǎo)出光路模塊
[0043]141耦合光束收集光學(xué)元件
[0044]142導(dǎo)出光路管
[0045]1421 光束入射端口
[0046]1422 光束導(dǎo)出端口
[0047]15固定腔體
[0048]2太赫茲光源
[0049]3可見光光源
[0050]4第一反射或透射光學(xué)元件
[0051]5第二反射或透射光學(xué)元件
[0052]6焦平面
[0053]7擋光板
【具體實(shí)施方式】
[0054]以下通過特定的具體實(shí)例說明本發(fā)明的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)與功效。本發(fā)明還可以通過另外不同的【具體實(shí)施方式】加以實(shí)施或應(yīng)用，本說明書中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)也可以基于不同觀點(diǎn)與應(yīng)用，在沒有背離本發(fā)明的精神下進(jìn)行各種修飾或改變。
[0055]請(qǐng)參閱圖1至圖3。需要說明的是，本實(shí)施例中所提供的圖示僅以示意方式說明本發(fā)明的基本構(gòu)想，雖圖示中僅顯示與本發(fā)明中有關(guān)的組件而非按照實(shí)際實(shí)施時(shí)的組件數(shù)目、形狀及尺寸繪制，其實(shí)際實(shí)施時(shí)各組件的型態(tài)、數(shù)量及比例可為一種隨意的改變，且其組件布局型態(tài)也可能更為復(fù)雜。
[0056]實(shí)施例一
[0057]請(qǐng)參閱圖1，本發(fā)明提供一種太赫茲光路校準(zhǔn)器I，所述太赫茲光路校準(zhǔn)器I包括:太赫茲光路管11，所述太赫茲光路管11包括太赫茲光源放置端口 111及出光端口 112;可見光光路管12，所述可見光光路管12與所述太赫茲光路管11垂直放置，包括可見光光源放置端口 121及出光端口 122，所述可見光光路管出光端口 122與所述太赫茲光路管出光端口 112相鄰，且所述可見光光路管出光端口 122的端面為傾斜面，所述傾斜面朝向所述太赫茲光路管出光端口 112;所述可見光光路管12的軸向中心線與所述太赫茲光路管11的軸向中心線相交，且二者的交點(diǎn)位于所述可見光光路管出光端口 122;太赫茲分色片13，所述太赫茲分色片13位于所述可見光光路管出光端口 122表面，且完全覆蓋所述可見光光路管出光端口122;所述太赫茲分色片13對(duì)太赫茲頻段具有高反射率，對(duì)所述可見光頻段具有高透過率；耦合光導(dǎo)出光路模塊14，所述耦合導(dǎo)出光路模塊14位于所述可見光光路管出光端口 122的一側(cè)，包括光束導(dǎo)出端口 1422，適于將耦合的所述太赫茲光及所述可見光轉(zhuǎn)換成平行光束
B山寸出O
[0058]作為示例，所述太赫茲光路管11及所述可見光光路管12的材料均為低反射率材料，以降低反射信號(hào)的干擾。所述太赫茲光路管11及所述可見光光路管12的材料均為低反射率材料是指所述太赫茲光路管11的材料在60μπι?3mm波長(zhǎng)范圍內(nèi)的反射率低于10% ;所述可見光光路管12的材料在200nm?1200nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)的反射率低于5% ο
[0059]作為示例，所述太赫茲分色片13在60μπι?3mm波長(zhǎng)范圍內(nèi)的反射率高于85%，在200nm?1200nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)的透過率高于90%。
[0060]作為示例，所述太赫茲分色片13的橫截面形狀與所述可見光光路管出光端口122橫截面的形狀相同，優(yōu)選地，本實(shí)施例中，所述太赫茲分色片13的橫截面形狀為橢圓形。
[0061]作為示例，所述太赫茲分色片13可以為表面鍍有銦錫氧化物薄膜的硼硅玻璃片；所述銦錫氧化物薄膜的厚度大于對(duì)應(yīng)的太赫茲光波長(zhǎng)的趨膚深度，直流電導(dǎo)率為105/Ω.m量級(jí)。
[0062]作為示例，所述耦合光導(dǎo)出光路模塊14包括:耦合光束收集光學(xué)元件141，所述耦合光束收集光學(xué)元件141位于耦合的所述太赫茲光與所述可見光的光路上，所述耦合光束收集光學(xué)元件141可以為反射鏡，也可以為透射鏡，所述耦合光束收集光學(xué)元件141適于將耦合的所述太赫茲光及所述可見光轉(zhuǎn)換成平行光束;導(dǎo)出光路管142，所述導(dǎo)出光路管142位于所述親合光束收集光學(xué)元件141的一側(cè)，包括光束入射端口 1421及所述光束導(dǎo)出端口1422，適于將所述平行光束導(dǎo)出;所述導(dǎo)出光路管142的所述光束導(dǎo)出端口 1422設(shè)有中心位置指示標(biāo)志(未示出)。
[0063]作為示例，所述耦合光束收集光學(xué)元件141可以為90度離軸拋物面鏡，所述耦合光束收集光學(xué)元件141的焦點(diǎn)與所述可見光光路管12的軸向中心線與所述太赫茲光路管11的軸向中心線的交點(diǎn)相重合。
[0064]作為示例，所述導(dǎo)出光路管142的直徑與所述耦合光束收集光學(xué)元件1411的直徑相同。
[0065]作為示例，所述導(dǎo)出光路管142的材料可以與所述太赫茲光路管11的材料相同。
[0066]作為示例，所述太赫茲光路管出光端口112及所述可見光光路管出光端口 122均設(shè)有第一遮擋裝置(未示出)，所述第一遮擋裝置適于通過遮擋部分所述太赫茲光路管出光端口 112及所述可見光光路管出光端口 122以調(diào)節(jié)所述太赫茲光路管出光端口 112及所述可見光光路管出光端口 122的孔徑;所述導(dǎo)出光路管142的所述光束導(dǎo)出端口 1422設(shè)有第二遮擋裝置(未示出)，所述第二遮擋裝置適于通過遮擋部分所述光束導(dǎo)出端口 1422以調(diào)節(jié)所述光束導(dǎo)出端口 1422的孔徑。
[0067]作為示例，所述太赫茲光路校準(zhǔn)器還包括固定腔體15;所述固定腔體15將所述太赫茲光路管U、所述可見光光路管12、所述太赫茲分色片13及所述耦合光導(dǎo)出光路模塊14密封固定，且所述太赫茲光路管11的太赫茲光源放置端口 111、所述可見光光路管12的可見光光源放置端口 121及所述耦合光導(dǎo)出光路模塊14的光束導(dǎo)出端口 1422位于所述固定腔體15的外側(cè)。
[0068]請(qǐng)繼續(xù)參閱圖1，所述太赫茲光路校準(zhǔn)器I的使用方法為:首先，將所述太赫茲光路校準(zhǔn)器I固定于以光學(xué)平臺(tái)的合理位置處，并確定所述太赫茲光路校準(zhǔn)器I的中心高度H(即所述導(dǎo)出光路管142橫截面中心到所述光學(xué)平臺(tái)表面的垂直高度)；其次，調(diào)節(jié)所述太赫茲光路管11的入射孔徑(即所述太赫茲光源放置端口 111的孔徑)，將太赫茲光源2置于所述太赫茲光源放置端口 111的中心位置;最后，調(diào)節(jié)所述可見光光路管12的入射孔徑(即所述可見光光源放置端口 121的孔徑)，將可見光光源3置于所述可見光光源放置端口 121的中心位置。經(jīng)上述操作，即可由所述耦合光導(dǎo)出光路模塊14導(dǎo)出耦合的平行光束，其中，圖1中的箭頭即為光線的光路方向。雖然太赫茲光束不可見，但其光束位置由共光路的可見光進(jìn)行標(biāo)識(shí)，可用于后續(xù)光學(xué)元件的校準(zhǔn)。
[0069]實(shí)施例二
[0070]請(qǐng)參閱圖2，本發(fā)明還提供一種匯聚光路校準(zhǔn)裝置，所述匯聚光路校準(zhǔn)裝置包括如實(shí)施例一中所述的太赫茲光路校準(zhǔn)器I;第一反射或透射光學(xué)元件4，所述第一反射或透射光學(xué)元件4位于所述耦合光導(dǎo)出光路模塊14的光束導(dǎo)出端口 1422—側(cè)，且位于所述耦合光導(dǎo)出光路模塊14導(dǎo)出的平行光束的光路上，適于將所述耦合光導(dǎo)出光路模塊14導(dǎo)出的平行光束轉(zhuǎn)換成匯聚光束。
[0071]作為示例，所述第一反射或透射光學(xué)元件4可以與所述耦合光束導(dǎo)出光路模塊14的結(jié)構(gòu)參數(shù)相同。
[0072]作為示例，所述第一反射或透射光學(xué)元件4可以為90度離軸拋物面鏡。
[0073]請(qǐng)繼續(xù)參閱圖2，所述匯聚光路校準(zhǔn)裝置的使用方法為:首先，采用實(shí)施例一中所述的太赫茲光路校準(zhǔn)器I的使用方法調(diào)整好所述太赫茲光路校準(zhǔn)器I;其次，將所述第一反射或透射光學(xué)元件4固定在所述光學(xué)平臺(tái)上，以所述第一反射或透射光學(xué)元件4為所述90度離軸拋物面鏡為例，所述第一反射或透射光學(xué)元件4的中心高度(即所述90度離軸拋物面鏡底面中心高度)為H，即將所述第一反射或透射光學(xué)元件4固定于與所述耦合光束收集光學(xué)元件141相同高度的位置;最后，調(diào)整所述第一反射或透射光學(xué)元件4的俯仰角進(jìn)行校準(zhǔn)。借助可見光光斑，所述第一反射或透射光學(xué)元件4即可完成校準(zhǔn)的標(biāo)志為:1.可見光光斑完全被所述第一反射或透射光學(xué)元件4的反射鏡面覆蓋，可見光光斑的邊緣與反射鏡面邊緣重合;2.所述太赫茲光路校準(zhǔn)器I導(dǎo)出的平行光束由所述第一反射或透射光學(xué)元件4收集并匯聚至其焦平面6上，可見光顯示出焦點(diǎn)位置，再微調(diào)所述第一反射或透射光學(xué)元件4的俯仰角，使焦點(diǎn)在所述焦平面6上的高度為H(即焦點(diǎn)至所述光學(xué)平臺(tái)的垂直距離與所述太赫茲光路校準(zhǔn)器I的中心高度相同，均為H)。
[0074]需要說明的是，當(dāng)所述第一反射或透射光學(xué)元件4與所述耦合光束收集光學(xué)元件141的結(jié)構(gòu)參數(shù)不同時(shí)，通過調(diào)節(jié)所述導(dǎo)出光路管142的孔徑(即調(diào)節(jié)所述光束導(dǎo)出端口1422的孔徑)以改變其發(fā)出的水平光束的直徑，并采用上述同樣的方法完成校準(zhǔn)。
[0075]使用所述匯聚光路校準(zhǔn)裝置進(jìn)行匯聚光路校準(zhǔn)之后，可以完成后續(xù)光學(xué)元件校準(zhǔn)，然后撤下所述可見光光源3，進(jìn)行太赫茲信號(hào)測(cè)試等后續(xù)操作。
[0076]實(shí)施例三
[0077]請(qǐng)參閱圖3，本發(fā)明還提供一種平行光路校準(zhǔn)裝置，所述平行光路校準(zhǔn)裝置包括實(shí)施例二中所述的匯聚光路校準(zhǔn)裝置;第二反射或透射光學(xué)元件5，所述第二反射或透射光學(xué)元件5位于所述第一反射或透射光學(xué)元件4 一側(cè)，且位于所述第一反射或透射光學(xué)元件4轉(zhuǎn)換的匯聚光束的光路上，適于將所述第一反射或透射光學(xué)元件4轉(zhuǎn)換的匯聚光束轉(zhuǎn)換成平行光束。
[0078]作為示例，所述第二反射或透射光學(xué)元件5可以與所述耦合光束導(dǎo)出光路模塊14及所述第一反射或透射光學(xué)元件4的結(jié)構(gòu)參數(shù)相同。
[0079]作為示例，所述第二反射或透射光學(xué)元件5為90度離軸拋物面鏡。
[0080]請(qǐng)繼續(xù)參閱圖3，所述水平光路校準(zhǔn)裝置的使用方法為:首先，采用實(shí)施例二中所述的匯聚光路校準(zhǔn)裝置的使用方法進(jìn)行匯聚光路校準(zhǔn);其次，將所述第二反射或透射光學(xué)元件5固定在所述光學(xué)平臺(tái)上，以所述第二反射或透射光學(xué)元件5為所述90度離軸拋物面鏡為例，所述第二反射或透射光學(xué)元件5的中心高度(即所述90度離軸拋物面鏡底面中心高度)為H，即將所述第二反射或透射光學(xué)元件5固定于與所述第一反射或透射光學(xué)元件4相同高度的位置，使得所述第二反射或透射光學(xué)元件5的反射鏡面完全覆蓋光束;最后，利用擋光板7接收轉(zhuǎn)換的平行光，所述擋光板7上得到平行光束截面形狀可見光光斑，借助所述可見光光斑，調(diào)節(jié)所述第二反射或透射光學(xué)元件4俯仰角校準(zhǔn)。所述第二反射或透射光學(xué)元件4完成校準(zhǔn)的標(biāo)志為:I。所述擋光板7上所述可見光光斑的中心高度同樣為H; 2.所述擋光板7上截面光斑形狀為圓形。
[0081]使用所述水平光路校準(zhǔn)裝置進(jìn)行水平光路校準(zhǔn)之后，可以完成后續(xù)光學(xué)元件校準(zhǔn)，然后撤下所述可見光光源3，進(jìn)行太赫茲信號(hào)測(cè)試等后續(xù)操作。
[0082]綜上所述，本發(fā)明提供一種太赫茲光路校準(zhǔn)器、匯聚及平行光路校準(zhǔn)裝置，所述太赫茲光路校準(zhǔn)器包括:太赫茲光路管，包括太赫茲光源放置端口及出光端口 ；可見光光路管，與所述太赫茲光路管垂直放置，包括可見光光源放置端口及出光端口，所述可見光光路管出光端口與所述太赫茲光路管出光端口相鄰，且所述可見光光路管出光端口的端面為傾斜面，所述傾斜面朝向所述太赫茲光路管出光端口；所述可見光光路管的軸向中心線與所述太赫茲光路管的軸向中心線相交，且二者的交點(diǎn)位于所述可見光光路管出光端口；太赫茲分色片，位于所述可見光光路管出光端口表面，且完全覆蓋所述可見光光路管出光端口；所述太赫茲分色片對(duì)太赫茲頻段具有高反射率，對(duì)所述可見光頻段具有高透過率;耦合光導(dǎo)出光路模塊，位于所述可見光光路管出光端口的一側(cè)，包括光束導(dǎo)出端口，適于將親合的所述太赫茲光及所述可見光轉(zhuǎn)換成平行光束導(dǎo)出。本發(fā)明的太赫茲光路校準(zhǔn)器使用可見光標(biāo)識(shí)太赫茲光束在光路中的具體位置，解決了由太赫茲光束的不可見性導(dǎo)致其在各類應(yīng)用系統(tǒng)中光路校準(zhǔn)難的問題;本發(fā)明的太赫茲光路校準(zhǔn)器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，采用可見光光源，光束實(shí)用性廣，操作便捷，使用方便，無論初次校準(zhǔn)還是重復(fù)校準(zhǔn)均無需復(fù)雜操作即可完成光路校準(zhǔn);本發(fā)明的太赫茲光路校準(zhǔn)器降低了太赫茲系統(tǒng)光路校準(zhǔn)的復(fù)雜度，有助于提高光路校準(zhǔn)精度，對(duì)太赫茲光學(xué)技術(shù)的實(shí)用化發(fā)展具有重要意義。
[0083]上述實(shí)施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種太赫茲光路校準(zhǔn)器，其特征在于，包括: 太赫茲光路管，包括太赫茲光源放置端口及出光端口； 可見光光路管，與所述太赫茲光路管垂直放置，包括可見光光源放置端口及出光端口，所述可見光光路管出光端口與所述太赫茲光路管出光端口相鄰，且所述可見光光路管出光端口的端面為傾斜面，所述傾斜面朝向所述太赫茲光路管出光端口；所述可見光光路管的軸向中心線與所述太赫茲光路管的軸向中心線相交，且二者的交點(diǎn)位于所述可見光光路管出光端口； 太赫茲分色片，位于所述可見光光路管出光端口表面，且完全覆蓋所述可見光光路管出光端口；所述太赫茲分色片對(duì)太赫茲頻段具有高反射率，對(duì)所述可見光頻段具有高透過率； 親合光導(dǎo)出光路模塊，位于所述可見光光路管出光端口的一側(cè)，包括光束導(dǎo)出端口，適于將耦合的所述太赫茲光及所述可見光轉(zhuǎn)換成平行光束導(dǎo)出。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太赫茲光路校準(zhǔn)器，其特征在于:所述太赫茲光路管及所述可見光光路管的材料均為低反射率材料。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太赫茲光路校準(zhǔn)器，其特征在于:所述太赫茲分色片在60μπι?3mm波長(zhǎng)范圍內(nèi)的反射率高于85%，在200nm?1200nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)的透過率高于90% ο4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的太赫茲光路校準(zhǔn)器，其特征在于:所述太赫茲分色片為表面鍍有銦錫氧化物薄膜的硼硅玻璃片;所述銦錫氧化物薄膜的厚度大于對(duì)應(yīng)的太赫茲光波長(zhǎng)的趨膚深度，直流電導(dǎo)率為15/Ω.πι量級(jí)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太赫茲光路校準(zhǔn)器，其特征在于:所述耦合光導(dǎo)出光路模塊包括: 耦合光束收集光學(xué)元件，所述耦合光束收集光學(xué)元件位于耦合的所述太赫茲光與所述可見光的光路上，包括反射鏡或透射鏡，適于將耦合的所述太赫茲光及所述可見光轉(zhuǎn)換成平行光束； 導(dǎo)出光路管，位于所述耦合光束收集光學(xué)元件的一側(cè)，包括光束入射端口及所述光束導(dǎo)出端口，適于將所述平行光束導(dǎo)出；所述導(dǎo)出光路管的所述光束導(dǎo)出端口設(shè)有中心位置指示標(biāo)志。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的太赫茲光路校準(zhǔn)器，其特征在于:所述耦合光束收集光學(xué)元件為90度離軸拋物面鏡，所述耦合光束收集光學(xué)元件的焦點(diǎn)與所述可見光光路管的軸向中心線與所述太赫茲光路管的軸向中心線的交點(diǎn)相重合。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的太赫茲光路校準(zhǔn)器，其特征在于:所述太赫茲光路管出光端口及所述可見光光路管出光端口均設(shè)有第一遮擋裝置，適于調(diào)節(jié)所述太赫茲光路管出光端口及所述可見光光路管出光端口的孔徑;所述導(dǎo)出光路管的所述光束導(dǎo)出端口設(shè)有第二遮擋裝置，適于調(diào)節(jié)所述光束導(dǎo)出端口的孔徑。8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的太赫茲光路校準(zhǔn)器，其特征在于:所述太赫茲光路校準(zhǔn)器還包括固定腔體;所述固定腔體將所述太赫茲光路管、所述可見光光路管、所述太赫茲分色片及所述耦合光導(dǎo)出光路模塊密封固定，且所述太赫茲光路管的太赫茲光源放置端口、所述可見光光路管的可見光光源放置端口及所述耦合光導(dǎo)出光路模塊的光束導(dǎo)出端口位于所述固定腔體的外側(cè)。9.一種匯聚光路校準(zhǔn)裝置，其特征在于，包括: 如權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的太赫茲光路校準(zhǔn)器； 第一反射或透射光學(xué)元件，位于所述耦合光導(dǎo)出光路模塊的光束導(dǎo)出端口 一側(cè)，且位于所述耦合光導(dǎo)出光路模塊導(dǎo)出的平行光束的光路上，適于將所述耦合光導(dǎo)出光路模塊導(dǎo)出的平行光束轉(zhuǎn)換成匯聚光束。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的匯聚光路校準(zhǔn)裝置，其特征在于:所述第一反射或透射光學(xué)元件為90度離軸拋物面鏡。11.一種平行光路校準(zhǔn)裝置，其特征在于，包括: 如權(quán)利要求9至10中任一項(xiàng)所述的匯聚光路校準(zhǔn)裝置； 第二反射或透射光學(xué)元件，位于所述第一反射或透射光學(xué)元件一側(cè)，且位于所述第一反射或透射光學(xué)元件轉(zhuǎn)換的匯聚光束的光路上，適于將所述第一反射或透射光學(xué)元件轉(zhuǎn)換的匯聚光束轉(zhuǎn)換成平行光束。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的平行光路校準(zhǔn)裝置，其特征在于:所述第二反射或透射光學(xué)元件為90度離軸拋物面鏡。
【文檔編號(hào)】G01J3/02GK105841811SQ201610345426
【公開日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2016年5月23日
【發(fā)明人】周濤, 曹俊誠(chéng)
【申請(qǐng)人】中國(guó)科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所