[发明专利]一种中草药检测鉴别的系统和方法

权利要求书

1.一种中草药检测鉴别的系统，其特征在于包括：

飞秒激光器，用于产生飞秒激光；

光学光路对准器件，用于将飞秒激光对准于砷化镓上辐射出太赫兹信号；将太赫兹信号对准于样品中草药上，从而使得太赫兹电磁波和中草药进行相互作用，使得透射的太赫兹电磁波带有中草药的信息；将带有中草药信息的太赫兹信号对准于碲化锌进行电光取样；将电光取样后的飞秒激光对准于光电探测器上进行探测；

光强调节器件，用于调节照射到砷化镓上以及两个光电二极管接收的飞秒激光光强；

半导体太赫兹辐射器件，用于辐射出太赫兹；

空间电磁波收集器件，用于收集空间的太赫兹电磁波信号；

超快电光取样器件，用于探测空间电磁波收集器件收集的太赫兹电磁波，记录中草药调制过的太赫兹信号，把带有中草药信息的太赫兹电磁波用飞秒激光信号取样出来；

光路延迟器件，用于增加探测飞秒脉冲光的光程，使得探测光能在时间上被延迟，以达到利用飞秒脉冲探测光取样探测持续时间相对于飞秒脉冲探测光更长的完整的带有中草药信息的太赫兹信号；

光探测器件，用于把经过电光晶体后被太赫兹电磁波调制的飞秒脉冲激光的光强信号转换为电压信号，记录其时域由于太赫兹电磁波的调制而引起的电压幅值的变化，从而得到包含中草药信息的时域太赫兹信号；

干燥器件，用于为实验中提供干燥的环境；

样品盒，用于盛放中草药粉末。

2.根据权利要求1所述的中草药检测鉴别的系统，其特征在于：

在所述飞秒激光器与所述半导体太赫兹辐射器件的光路上，还包括一用于将脉冲激光分成泵浦光光路和探测光光路的半反半透分束镜。

3.根据权利要求2所述的中草药检测鉴别的系统，其特征在于：

所述光学光路对准器件包括：依次位于泵浦光光路上的第一聚焦透镜、第一反射镜，探测光光路上的第二准直透镜、第二反射镜、高阻硅反射镜，第三聚焦透镜，第三反射镜，第四聚焦透镜。

4.根据权利要求1所述中草药检测鉴别的系统，其特征在于：

所述光强调节器件包括半波片、光斩波器、第一衰减片、偏振片、沃尔斯通棱镜、第二衰减片、第三衰减片。

5.根据权利要求1所述中草药检测鉴别的系统，其特征在于：

所述半导体太赫兹辐射器件为砷化镓m-i-n二极管。

6.根据权利要求2所述中草药检测鉴别的系统，其特征在于：

所述空间电磁波收集器件包括位于泵浦光光路上的第一抛物面镜、第二抛物面镜、第三抛物面镜、第四抛物面镜。

7.根据权利要求2所述中草药检测鉴别的系统，其特征在于：

所述超快电光取样器件包括电光晶体、电光晶体后的四分之一波片。

8.根据权利要求7所述中草药检测鉴别的系统，其特征在于：

在所述半反半透分束镜与所述电光晶体之间的探测光光路上，还包括光路延迟器件。

9.根据权利要求1所述中草药检测鉴别的系统，其特征在于：

所述样品盒其材料为对太赫兹电磁波吸收极弱的聚乙烯和聚四氟乙烯材料，样品盒的结构为三明治结构，通过聚四氟乙烯垫片能够准确地控制中草药样品的厚度。

10.一种中草药检测鉴别的方法，其特征在于包括以下步骤：

首先，调整好系统后，通过将泵浦光所激发的太赫兹信号入射到样品盒的中草药槽中，通过电光取样，探测到带有中草药信息的时域太赫兹信号；

其次，经过傅里叶变换，利用所得到的频域太赫兹光谱，由公式(1)计算得到各中草药的太赫兹吸收谱，

α=-1dln(IsampleIreference)---(1)]]>

式中d是中草药四种郁金粉末的厚度，I_sample是携带有中草药信息的太赫兹脉冲光强，I_reference是太赫兹脉冲参考光强；

最后，借助支持向量机的方法，区分出不同中草药的太赫兹吸收谱，进而区别出不同的中草药。