(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210322219.8 (22)申请日 2022.03.29 (71)申请人 中国科学院上海微系统与信息技 术 研究所 地址 200050 上海市长 宁区长宁路865号 (72)发明人 谭智勇　曹俊诚　 (74)专利代理 机构 上海光华专利事务所(普通 合伙) 31219 专利代理师 施婷婷 (51)Int.Cl. G01N 21/3586(2014.01) G01N 21/01(2006.01) (54)发明名称 太赫兹阵列成像装置及其成像方法 (57)摘要 本发明提供一种太赫兹阵列成像装置及其 成像方法， 包括： 太赫兹激光源及依次设置在光 路支架上的离轴抛物面反射镜、 样品板、 平移台、 太赫兹阵列探测器； 平移台上设置有透镜， 透镜 在光路支架上沿竖直方向移动； 太赫兹激光源输 出发散的太赫兹激光； 离轴抛物 面反射镜将发散 的太赫兹激光转变为沿竖直方向传输的平行太 赫兹光； 样品板用于放置目标样品； 透镜用于收 集并会聚穿过样品板及目标样品的平行太赫兹 光； 太赫兹阵列探测器基于透镜的输出光采集所 述目标样品的图像。 本发明具有体积小、 结构简 单、 成像速度快、 成像焦 距和清晰度可调等优点， 适用于太赫兹频 段的成像分析及穿透性演示。 权利要求书2页 说明书6页 附图1页 CN 114839156 A 2022.08.02 CN 114839156 A 1.一种太赫兹阵列成像装置， 其特 征在于： 所述太赫兹阵列成像装置 至少包括： 太赫兹激光源及 设置在光路支架上的离轴抛物面反射镜、 样品板、 平移台、 太赫兹阵列 探测器； 所述平移台上设置有透镜， 所述平移台带动所述透镜在所述光路支架上沿竖直方 向移动； 所述太赫兹激光源输出发散的太赫兹激光； 所述离轴抛物面反射镜接收所述发散的太赫兹激光， 将所述发散的太赫兹激光转变为 沿竖直方向传输的平行太赫兹光； 所述样品板设置 于所述离轴抛物面反射镜的上 方， 用于放置目标样品； 所述透镜设置于所述样品板的上方， 用于收集并会聚穿过所述样品板及所述目标样品 的平行太赫兹光； 所述太赫兹阵列探测器设置于所述透镜的上方， 基于所述透镜的输出光采集所述目标 样品的图像。 2.根据权利要求1所述的太赫兹阵列成像装置， 其特征在于： 所述发散的太赫兹激光沿 水平方向传输 。 3.根据权利要求1所述的太赫兹阵列成像装置， 其特征在于： 所述太赫兹激光源的工作 频率覆盖1.2TH z～5.2TH z频段。 4.根据权利要求3所述的太赫兹阵列成像装置， 其特征在于： 所述样品板在1.2THz～ 5.2THz频段的透过率大于90％。 5.根据权利要求1所述的太赫兹阵列成像装置， 其特征在于： 所述离轴抛物面反射镜的 焦距直径比小于等于1.5:1。 6.根据权利要求1所述的太赫兹阵列成像装置， 其特征在于： 所述透镜为双面镀膜的高 阻硅透镜。 7.根据权利要求1所述的太赫兹阵列成像装置， 其特征在于： 所述太赫兹阵列探测器的 工作频率 为0.5THz～5THz。 8.根据权利要求1 ‑7任意一项所述的太赫兹阵列成像装置， 其特征在于： 所述太赫兹阵 列成像装置还包括信号处理模块， 所述信号处理模块连接于所述太赫兹阵列探测器的输出 端， 读取所述太赫兹阵列探测器的输出信号并显示采集到的图像。 9.根据权利要求1 ‑7任意一项所述的太赫兹阵列成像装置， 其特征在于： 所述太赫兹阵 列成像装置还包括升降台， 所述升降台设置于所述光路支架的底部， 用于调整所述光路支 架的高度进 而确定所述离轴抛物面反射镜的中心高度。 10.一种太赫兹阵列成像装置的成像方法， 其特征在于， 所述太赫兹阵列成像装置的成 像方法至少包括： 1)提供并调整如权利要求1 ‑9任意一项所述的太赫兹阵列成像装置， 使所述离轴抛物 面反射镜、 所述透镜及所述太赫兹阵列探测器的中心对齐， 使所述发散的太赫兹激光的中 心与所述离轴抛物面反射镜的中心区域对应； 2)移动所述平移台以调节所述透镜的高度， 使所述太赫兹阵列探测器与 所述透镜的距 离位于预设范围内； 3)将目标样品放置于所述样品板的中心区域， 调节所述样品板的高度， 直至在所述太 赫兹阵列探测器中观测到所述目标样品的太赫兹图像；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114839156 A 24)移动所述平移台以精细调节所述透镜的高度， 将所述目标样品的图像调至最清晰状 态。 11.根据权利要求10所述的太赫兹阵列成像装置的成像方法， 其特征在于： 步骤2)中， 所述太赫兹阵列探测器的敏感面 位于所述透 镜的一倍焦距和两倍焦距之间。 12.根据权利要求10或11所述的太赫兹阵列成像装置的成像方法， 其特征在于： 所述太 赫兹阵列成像装置的成像方法还包括5)通过操作信号处理模块， 保存步骤4)获得的太赫兹 图像或动态视频， 实现所述目标样品的太赫兹阵列成像过程。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114839156 A 3