[发明专利]太赫兹焦平面成像系统综合研发平台

说明书

本发明公开了一种太赫兹焦平面成像系统综合研发平台，该平台包含太赫兹一体化协同设计仿真子平台、太赫兹芯片测试与建模子平台、太赫兹波束测试与表征子平台、太赫兹系统测试与原理验证子平台、极大规模阵列信号实时采集与处理子平台。该平台适用于太赫兹焦平面成像系统的芯片、模组、前端到原理样机的全流程研发，能够提升太赫兹焦平面成像系统的研制效果。

技术领域

本发明属于太赫兹技术领域，尤其涉及一种太赫兹焦平面成像系统综合研发平台。

背景技术

太赫兹(Terahertz，THz)波通常指的是频率在0.1THz～10THz(波长3mm～30μm)范围内的电磁辐射(1THz＝10¹²Hz)，在电磁波谱中介于微波和红外辐射之间。其中，0.1THz～1THz范围的太赫兹波在目标探测与识别领域具有非常重要的应用潜力，在高速目标探测与跟踪、在轨无损检测、复杂战场态势感知等应用场景具有极大的应用价值。相比于其他太赫兹探测系统，太赫兹焦平面成像系统具有成像实时性好、视场灵活、能够满足谱系化装备等优点，可以更好的满足上述应用需求。

太赫兹焦平面成像技术的研究涉及器件、模块和系统的设计与仿真，器件、模块和系统测试与功能验证，以及太赫兹系统的原理验证。其研究特点包括：

1.频率跨度大，从基带直到太赫兹频段；

2.空间尺寸跨度大，从纳米量级的半导体器件结构到米量级的天馈系统；

3.学科领域跨度大，包括半导体器件领域、微波领域、准光学领域等。

现有研究平台普遍存在以下问题：

首先，现有研究平台相对独立且零散，没有可以满足从设计到测试再到功能验证最后到原理验证全流程的设计与测试方案及相应的平台，导致各阶段研究结果之间的迭代反馈效率低下，严重影响研究的效率、完整性以及准确性。

其次，现有研究平台的模型库、数据库、方案不完善，例如缺少太赫兹频段器件的行为级模型，无法满足系统架构的设计优化需求；缺少有效数据接口，无法满足从器件级到系统级的协同仿真以及与实际测试结果之间的联合迭代优化。

第三，现有研究平台通常不能很好地满足太赫兹焦平面阵列成像系统及其关键元器件的测试，例如，不具备太赫兹焦平面阵列成像系统各通道的幅相一致性表征能力；缺少片上准光学馈电手段且不具备晶圆级成像阵列芯片的在片测试和表征能力。这严重影响了器件、模块以及系统的设计和测试准确性，且影响了研制效率。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的上述不足，提供一种太赫兹焦平面阵列成像系统综合设计与测试平台。该结构能够满足从设计到测试再到功能验证最后到原理验证全流程的设计与测试需求，能够提升器件、模块以及系统的设计准确性和研究效率，能够提升太赫兹焦平面阵列成像系统的研制效率。