[发明专利]一种基于原子气室的太赫兹成像方法和系统

权利要求书

1.一种基于原子气室的太赫兹成像方法，其特征在于，包括：

将扁平状的探测光和耦合光沿相反方向打入圆片形状的原子气室，所述探测光具有第一波长，所述耦合光具有第二波长；基于激光两步激发方法将所述原子气室内的原子激发到第一里德堡态；

基于太赫兹镜头采集成像目标辐射出的太赫兹场，将所述太赫兹光垂直于所述探测光和所述耦合光的方向入射至所述原子气室，以将所述原子气室内处于第一里德堡态的原子非相干的转移到第二里德堡态；所述第二里德堡态的能级高于所述第一里德堡态的能级；

基于CCD相机采集原子从所述第二里德堡态退激时发出的在可见光波段的荧光，将所述荧光转换为太赫兹场的图像。

2.根据权利要求1所述的基于原子气室的太赫兹成像方法，其特征在于，所述第一波长为515nm，所述第二波长为852nm。

3.根据权利要求1所述的基于原子气室的太赫兹成像方法，其特征在于，所述探测光和所述耦合光沿所述原子气室的直径方向打入所述原子气室，且所述探测光和所述耦合光的方向相反。

4.根据权利要求1所述的基于原子气室的太赫兹成像方法，其特征在于，将扁平状的探测光和耦合光沿相反方向打入圆片形的原子气室，具体包括：

基于激光器产生具有第一波长的探测光和具有第二波长的耦合光，通过光学系统将所述探测光和所述耦合光整形为扁平状；

调整所述探测光和所述耦合光的方向，以使所述耦合光和所述探测光沿相反方向打入至圆形片状的原子气室。

5.根据权利要求1所述的基于原子气室的太赫兹成像方法，其特征在于，所述原子气室内充有铯原子蒸气。

6.一种基于原子气室的太赫兹成像系统，其特征在于，包括：

原子气室，用于装载原子蒸气；

激光器，用于将扁平状的探测光和耦合光沿相反方向打入圆片形状的原子气室，所述探测光具有第一波长，所述耦合光具有第二波长；基于激光两步激发方法将所述原子气室内的原子激发到第一里德堡态；

太赫兹镜头，用于采集成像目标辐射出的太赫兹场，将所述太赫兹光垂直于所述探测光和所述耦合光的方向入射至所述原子气室，以将所述原子气室内处于第一里德堡态的原子非相干的转移到第二里德堡态；所述第二里德堡态的能级高于所述第一里德堡态的能级；

CCD相机，用于采集原子从所述第二里德堡态退激时发出的在可见光波段的荧光，将所述荧光转换为太赫兹场的图像。

7.根据权利要求6所述的基于原子气室的太赫兹成像系统，其特征在于，所述第一波长为515nm，所述第二波长为852nm。

8.根据权利要求6所述的基于原子气室的太赫兹成像系统，其特征在于，所述原子气室为玻璃腔，所述原子蒸气为铯原子蒸气。

9.根据权利要求6所述的基于原子气室的太赫兹成像系统，其特征在于，所述激光器包括用于产生耦合光的第一激光器、用于产生探测光的第二激光器。