[发明专利]探测频段可调的太赫兹探测装置及制造方法、成像设备

说明书

本发明提供了一种探测频段可调的太赫兹探测装置及制造方法、太赫兹成像设备，可以应用于太赫兹检测技术领域。该探测频段可调的太赫兹探测装置，包括：衬底基板，具有相对设置的第一表面和第二表面；检测器，设置在衬底基板的第一表面，用于检测第一频段范围的太赫兹信号；可调谐滤波器，设置在衬底基板的第二表面，用于对第一频段范围的太赫兹信号进行滤波，使检测器检测到第二频段范围的太赫兹信号，第二频段范围通过加载在可调谐滤波器的偏置电压进行调节，以使第二频段范围在第一频段范围内变化。能够解决在增加太赫兹探测频段的情况下，不增加检测器数量，保证检测的可靠性，同时节约硬件成本。

技术领域

本发明涉及太赫兹检测技术领域，更具体地涉及一种探测频段可调的太赫兹探测装置及制造方法、太赫兹成像设备。

背景技术

太赫兹波或太赫兹信号是指振荡频率在0.1THz至10THz之间的电磁波，该类电磁波具有穿透性好，单光子能量低、光谱信息丰富等特点，在安检成像、光谱探测、信息通讯等领域具有重要的应用价值。

相关技术中，在采用太赫兹技术进行检测过程中，一般采用单频段进行检测，采用单频段进行检测时，只能获取待测物体的强度信息，无法获取频率信息，无法对危险物品进行分类，在不同的环境下适应性较差。也有采用多频进行检测的方案，其主要采用的是布置多个检测频率不同的检测器，实现多频检测的目的，但是在该方案中，随着探测频段的增加，检测器的数目也会成倍的增加，极大增加系统硬件成本，最终导致系统复杂性增加，可靠性下降。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提供了探测频段可调的太赫兹探测装置及制造方法、太赫兹成像设备可以有效解决现有技术中存在的上述问题和缺陷。

根据本发明的第一个方面提供了一种探测频段可调的太赫兹探测装置，其包括但不限于：衬底基板，具有相对设置的第一表面和第二表面；检测器，设置在所述衬底基板的第一表面，用于检测第一频段范围的太赫兹信号；可调谐滤波器，设置在所述衬底基板的第二表面，用于对所述第一频段范围的太赫兹信号进行滤波，使所述检测器检测到第二频段范围的太赫兹信号，所述第二频段范围通过加载在所述可调谐滤波器的偏置电压进行调节，以使所述第二频段范围在所述第一频段范围内变化。

在本发明的一些实施例中，所述可调谐滤波器包括：电极，用于加载所述偏置电压；滤波单元，包括与所述电极电连接的多个双开口环形件，所述多个双开口环形件形成多个串联阵列，所述多个串联阵列通过并联的方式与所述电极连接。

在本发明的一些实施例中，每一个所述双开口环形件的两个开口相对设置，所述两个开口所在方向与所述电极长度方向平行。

在本发明的一些实施例中，制造所述电极的材料包括金属材料，制造所述滤波单元的材料包括超导材料。

在本发明的一些实施例中，所述检测器包括敏感单元和检测天线，其中，通过调整所述检测天线的尺寸以调节所述第一频段范围。

在本发明的一些实施例中，制造所述敏感单元的材料包括超导材料，制造所述检测天线的材料包括金属材料。

在本发明的一些实施例中，制造所述检测天线的材料包括铌、氮化铌。

在本发明的一些实施例中，所述检测天线包括对数螺旋天线、对数周期天线、碟形天线、双缝天线中的一种。

在本发明的一些实施例中，所述的太赫兹探测装置还包括偏置电路，用于调节加载在所述可调谐滤波器上的偏置电压。

本发明实施例的第二方面提供了一种太赫兹成像设备，包括但不限于：透镜，用于对太赫兹信号进行聚焦；如上文所述的太赫兹探测装置；密闭制冷设备，用于安装所述太赫兹探测装置；以及处理器，用于处理所述太赫兹探测装置接收的太赫兹信号，以生成探测图像。