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原文传递高速直采式太赫兹时域波谱扫描方法

专利名称：	高速直采式太赫兹时域波谱扫描方法
摘要：	本发明提供一种高速直采式太赫兹时域波谱扫描方法，采取可连续往返高速扫描的延迟线电机代替原有的步进扫描电机的平移台，并设计了直接采集式的数据采集方案来代替了传统的锁相放大器采集方案本发明中，针对太赫兹时域光谱系统，通过在太赫兹时域光谱系统中安装高速扫描光学延迟线替代传统的步进电控平移台作为延迟线，其中配置的直线电机可实现连续高速的移动，配合以例如Labview语言编写的适合快速扫描方的控制程序，实现了时域光谱系统的扫描速度的提高，使时域光谱系统更加实用。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	上海;31
申请人：	上海理工大学
发明人：	邱亮;胡成伟;朱亦鸣
专利状态：	有效
申请日期：	2019-05-07T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-09T00:00:00+0800
申请号：	CN201910374550.2
公开号：	CN110108665A
代理机构：	上海申汇专利代理有限公司
代理人：	柏子雵
分类号：	G01N21/3586(2014.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	200093 上海市杨浦区军工路516号
主权项：	1.一种高速直采式太赫兹时域波谱扫描方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、数据采集板卡响应于来自控制装置的读取命令，在读取时间段中的m个时间点同时从高速光学延迟线读取延迟线的位置驱动信号和从太赫兹探测天线读取与太赫兹电场强度成正比的太赫兹电流信号，其中：光学高速延迟线内的延迟线电机输出A、B、Z三相信号给到数据采集板卡作为位置驱动信号来标明延迟线电机现在所处的位置并作为太赫兹时域光谱成像的横轴数据依据；太赫兹电流信号作为太赫兹时域光谱成像的纵轴数据依据；步骤2、m个时间点中每个时间点采集到的位置驱动信号和对应的太赫兹电流信号作为一个数据元，由控制装置将数据采集板卡采集的m个数据元依次缓存入预先创建的数据队列中；步骤3、控制装置从数据队列中提取缓存的m个数据元，将提取的数据元中的太赫兹电流信号作为太赫兹时域波形的纵坐标，将提取的转换为太赫兹脉冲的持续时间t作为太赫兹时域波形的横坐标，进行实时显示太赫兹时域波形，并在处理之后从数据队列中删除提取的该数据元，其中：t＝2Δx/c，式中，Δx表示延迟线电机移动的距离，c表示光速。 2.如权利要求1所述的一种高速直采式太赫兹时域波谱扫描方法，其特征在于，所述数据元为二维数组，该二维数组的第一列为所述位置驱动信号，第二列为所述太赫兹电流信号的时域波形的幅值。 3.如权利要求1所述的一种高速直采式太赫兹时域波谱扫描方法，其特征在于，所述高速光学延迟线采用非对称三角波运动方式，则所述数据采集板卡同时从所述高速光学延迟线的延迟线电机中读取所述位置驱动信号和从所述太赫兹探测天线中读取所述太赫兹电流信号的步骤具体为：在非对称三角波的负最大值到正最大值的上升时间段的m个时间点的每个时间点处，数据采集板卡同时从高速光学延迟线中读取位置驱动信号和从太赫兹探测天线读取太赫兹电流信号，其中，在非对称三角波的正最大值到负最大值的下降时间段中，数据采集板卡停止读取位置驱动信号和太赫兹电流信号。 4.如权利要求3所述的一种高速直采式太赫兹时域波谱扫描方法，其特征在于，所述读取时间段包括所述非对称三角波的N个周期，每一个周期中包含k个时间点，k＝m/n，k、n、N均为自然数。 5.如权利要求4所述的一种高速直采式太赫兹时域波谱扫描方法，其特征在于，步骤3中，进行实时显示太赫兹时域波形前，还包括以下步骤：步骤301、将N个周期中的k个时间点中第i个时间点的位置驱动电压累加后除以N，作为第i个时间点的位置驱动电压，i＝1,2,3,…,k；步骤302、将N个周期中的k个时间点中第i个时间点的差分电流累加后除以N，作为第i个时间点的差分电流；步骤303、如果读取时间段包括非对称三角波的H个周期，且H大于N，H为自然数，则步骤301之前，控制装置进一步将读取的H-N个周期中的数据元予以剔除，基于从第H-N+1个周期到第H个周期，执行步骤301和步骤302。 6.如权利要求1所述的一种高速直采式太赫兹时域波谱扫描方法，其特征在于，在所述步骤3之后，还包括：将所述太赫兹时域波形进行傅里叶变换，得到太赫兹的频域波形数据，根据频域波形数据绘出太赫兹信号随频率变化的曲线并进行显示。
所属类别：	发明专利