[发明专利]太赫兹时域光谱全极化电磁散射测量系统及获取方法

权利要求书

1.一种太赫兹时域光谱全极化电磁散射测量系统，其特征在于，其包含：

发出飞秒脉冲的飞秒激光源模块(101)，其输出的激光信号的一部分形成泵浦光，另一部分为探测激光；

太赫兹发射源模块(102)，其接收所述泵浦光，发射出太赫兹波；所述太赫兹发射源模块(102)设有第一金属反射镜(4)、第一透镜(5)和光导天线(6)；所述第一金属反射镜(4)接收所述泵浦光并将其反射，再经第一透镜(5)聚焦照射到所述光导天线(6)上，发出所述太赫兹波；

用于控制所述太赫兹波极化方向的太赫兹波极化控制系统(105)，其设置有第二太赫兹偏振片(9)、第三太赫兹偏振片(11)和飞秒激光半波片(16)；

目标及转台系统(104)，其接收所述第二太赫兹偏振片(9)透过的太赫兹波；所述目标及转台系统(104)包含目标(10)和转台系统；所述目标(10)设置在转台系统上，通过低反射率支架对所述目标(10)进行支撑；

太赫兹波探测系统(106)，包含用于探测太赫兹波的探测晶体(18)；太赫兹波探测系统(106)接收由太赫兹波极化控制系统(105)中的第三太赫兹偏振片(11)透过的太赫兹波，以及接收由飞秒激光源模块(101)发出并经过所述飞秒激光半波片(16)的探测激光；所述太赫兹波探测系统(106)对所述太赫兹波和所述探测激光进行信号的处理和测量，所述探测激光与所述太赫兹波在探测晶体(18)处重合；

通过调节第二太赫兹偏振片(9)线栅方向、第三太赫兹偏振片(11)线栅方向和飞秒激光半波片(16)的光轴方向，使所述太赫兹波探测系统(106)执行HH、HV、VH、VV四种极化的太赫兹波信号的测量；所述探测晶体(18)为<111>晶向的ZnTe电光晶体；

数据采集及控制系统(107)，其对所述太赫兹波探测系统(106)发送的太赫兹波散射时域光谱信号进行采集和存储；

所述HH收发极化方法为：

用于起偏作用的第二太赫兹偏振片(9)的线栅方向沿90°放置，使透过的太赫兹波极化方向沿水平方向，变为H极化入射到目标(10)的表面；经过目标(10)反射后的太赫兹波将由H极化分量和少量的交叉极化V分量构成，使得总的极化方向略微偏离水平方向；用于检偏作用的第三太赫兹偏振片(11)的线栅方向沿90°放置，使太赫兹波的H极化分量透射进入探测晶体(18)；

探测激光在进入飞秒激光半波片(16)之前是水平极化，调节飞秒激光半波片(16)的光轴方向使透过该飞秒激光半波片(16)的探测激光的极化方向仍沿水平方向，并入射到探测晶体(18)，实现H极化太赫兹波的电光探测；

所述HV收发极化方法为：

调节所述第二太赫兹偏振片(9)的线栅方向沿90°放置，使透过的太赫兹波极化方向沿水平方向，变为H极化入射到目标(10)表面；所述第三太赫兹偏振片(11)的线栅方向沿水平放置，使太赫兹波的V极化分量透射进入所述探测晶体(18)；

探测激光在进入所述飞秒激光半波片(16)之前是水平极化，通过旋转调节飞秒激光半波片(16)，使经过所述飞秒激光半波片(16)的探测激光的极化方向与水平方向成22.5°夹角，入射到探测晶体(18)，实现太赫兹波V极化的探测；

所述VH收发极化方法为：

调节第二太赫兹偏振片(9)的线栅方向沿水平放置，使V极化的太赫兹波照射到目标(10)表面，经目标(10)反射后的太赫兹波包含V极化分量和少量交叉极化H分量，使得总的极化方向略微偏离竖直方向；第三太赫兹偏振片(11)的线栅方向沿90°放置，使太赫兹波的H极化分量透射进入到探测晶体(18)，使探测晶体(18)探测H极化方向的太赫兹波；

探测激光在进入飞秒激光半波片(16)之前是水平极化，调节飞秒激光半波片(16)的光轴方向，使透过该飞秒激光半波片(16)的探测激光的极化方向仍沿水平方向，入射到探测晶体(18)，实现H极化太赫兹波的电光探测；

所述VV收发极化方法为：

调节第二太赫兹偏振片(9)的线栅方向沿水平放置，使V极化的太赫兹波照射到目标(10)表面上，经目标(10)反射后的太赫兹波包含V极化分量和少量交叉极化H分量，使得总的极化方向略微偏离竖直方向；第三太赫兹偏振片(11)的线栅方向沿水平放置，使太赫兹波的V极化分量透射进入探测晶体(18)；

探测激光在进入飞秒激光半波片(16)之前是水平极化，通过旋转调节飞秒激光半波片(16)，使经过该飞秒激光半波片(16)的探测激光的极化方向与水平方向成22.5°夹角，进入探测晶体(18)，实现太赫兹波V极化的探测。