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申请/专利权人：中赣通信(集团)有限公司

摘要：本发明涉及探测成像技术领域，具体地说，涉及基于信号增强功能的片上室温太赫兹探测器的探测成像系统。其包括太赫兹辐射源：用于产生太赫兹波；发射器：用于将太赫兹波反射到待检测样品，太赫兹波携带待检测样品信息；探测器：用于捕获携带待检测样品信息的太赫兹波信号，并对太赫兹波信号进行信号增强，最后转化为数字信号并传输至处理显示单元；处理显示单元：用于接收并处理数字信号，将接收的数字信号转换为空间图像信息，获得待检测样品的信息。该系统能够提高混合过程中的转换效率，进而提高太赫兹波的产生效率，而且还能够提高太赫兹波信号的接收强度，还能够增强系统的方向性和灵敏度。

主权项：1.基于信号增强功能的片上室温太赫兹探测器的探测成像系统，其特征在于，包括：太赫兹辐射源（1）：用于产生太赫兹波，并通过光学元件进行聚焦和定向；发射器（2）：用于将太赫兹波反射到待检测样品，待检测样品的物理特性和化学特性被太赫兹波吸收，使得太赫兹波携带待检测样品信息；探测器（3）：用于捕获携带待检测样品信息的太赫兹波信号，并对携带待检测样品信息的太赫兹波信号进行信号增强，将经过信号增强后的太赫兹波信号转换为电信号，对电信号进行放大滤波预处理，最后转化为数字信号并传输至处理显示单元（4）；处理显示单元（4）：用于接收并处理数字信号，得到太赫兹波信号的信息，并将接收的数字信号转换为空间图像信息，并对空间图像进行显示和分析，以获得待检测样品的信息；所述太赫兹辐射源（1）产生太赫兹波的详细步骤如下：S11、选择能够发射所需频率范围内的红外光的量子级激光器，量子级激光器能够通过外部调制器调制，改变发射的光频率；S12、选择能够实现所需的频率转换的非线性晶体；S13、通过调整非线性晶体的温度，并结合周期性极化的方法进行相位匹配，以达到所需的相位匹配的条件，将量子级激光器的光波与另一束固定频率的光波在非线性晶体中混合，两个光波的频率之差被转换成太赫兹波；其中，在相位匹配中引入非线性晶体损耗的影响进行优化；S14、从非线性晶体中提取产生的太赫兹波信号，使用天线聚焦和导向太赫兹辐射；所述S13中，进行相位匹配具体如下：确定初始相位失配量： ；其中，为初始相位失配量；为太赫兹波信号的波矢量；和分别为参与混合的两个光波的波矢量；通过温度调谐减少相位失配量： ；其中，为通过温度调谐减少的相位失配量；为初始温度；为最终温度；为太赫兹波信号的波长；为太赫兹波信号在非线性晶体中的折射率；为参与混合的量子级激光器的光波的波长；为参与混合的量子级激光器的光波在非线性晶体中的折射率；为参与混合的固定频率的光波的波长；为参与混合的固定频率的光波在非线性晶体中的折射率；剩余相位失配量： ；其中，为剩余的相位失配量；周期性极化周期： ；其中，为极化周期；为有效波长；为有效折射率；为入射角相对于非线性晶体主轴的角度；调整周期性极化周期以满足相位匹配条件： ；其中，为剩余的相位失配量的模值。

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