(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 202210892578.7 (22)申请日 2022.07.27 (71)申请人 清华大学 地址 100084 北京市海淀区双清路3 0号清 华大学清华园北京 100084-82信箱 (72)发明人 冯世嘉　周明　杨名扬　张毅博　 (74)专利代理 机构 北京路浩知识产权代理有限 公司 11002 专利代理师 王亮 (51)Int.Cl. G01N 21/3581(2014.01) G01N 21/01(2006.01) (54)发明名称 基于太赫兹波的探测装置 (57)摘要 本发明涉及光谱探测技术领域， 提供一种基 于太赫兹波的探测装置， 该探测装置包括： 信号 产生单元、 待检单元、 信号增强单元和信号探测 单元， 其中， 信号产生单元用于向待检单元和信 号增强单元发射第一太赫兹波； 待检单元中用于 设置待检物质； 信号增强单元包括正电极和负电 极， 正电极和负电极之间形成偏置电场， 偏置电 场能够增强第一太赫兹波； 信号探测单元用于探 测第一太赫兹波穿过待检单元且穿过偏置电场 后形成的第二太赫兹波。 通过在信号增强单元中 设置正电极和负电极， 形成偏置电场， 该偏置电 场可以增强太赫兹波， 通过信号探测单元的探 测， 得到待检物质的特征。 在上述探测装置中， 通 过偏置电场增强太赫兹波， 成本低廉， 而且无损 伤阈值。 权利要求书2页 说明书7页 附图2页 CN 115184297 A 2022.10.14 CN 115184297 A 1.一种基于太赫兹波的探测装置， 其特征在于， 包括： 信号产生单元、 待检单元、 信号增 强单元和信号探测单 元， 其中， 所述信号产生单元用于向所述待检单元和所述信号增强单元发射第一太赫兹 波； 所述待检单 元中用于设置待检物质； 所述信号增强单元包括正电极和负电极， 所述正电极和所述负电极之间形成偏置电 场， 所述偏置电场能够增强所述第一太赫兹波； 所述信号探测单元用于探测所述第一太赫兹波穿过所述待检单元且穿过所述偏置电 场后形成的第二太赫兹波。 2.根据权利要求1所述的基于太赫兹波的探测装置， 其特征在于， 所述信号产生单元包 括： 激光器和聚光子单 元， 其中， 所述激光器用于向所述聚光子单元发射泵浦光， 所述聚光子单元能够将所述泵 浦光聚焦于空气 中， 以激发空气形成空气等离子体， 所述空气等离子体能够产生所述第一 太赫兹波。 3.根据权利要求2所述的基于太赫兹波的探测装置， 其特征在于， 所述 聚光子单元为第 一离轴抛物面反射镜或聚光透 镜。 4.根据权利要求3所述的基于太赫兹波的探测装置， 其特征在于， 所述信号探测单元包 括： 第二离轴 抛物面反射镜， 所述第二离轴 抛物面反射镜用于将所述第二太赫兹波汇 聚为 平行光。 5.根据权利要求2至4任一项所述的基于太赫兹波的探测装置， 其特征在于， 所述信号 产生单元还包括： 斩波器， 所述斩波器设置在所述激光器和所述 聚光子单元之间， 用于将连续的泵浦光调制为具 有固定频率的泵浦光， 并向所述信号探测单 元输出调制频率。 6.根据权利要求2所述的基于太赫兹波的探测装置， 其特征在于， 所述信号产生单元还 包括： 分光镜， 所述分光镜用于将激光器发射的激光分为泵浦 光和探测光， 并将所述泵浦 光 反射至所述聚光子单 元， 将所述探测光反射至所述信号探测单 元。 7.根据权利要求6所述的基于太赫兹波的探测装置， 其特征在于， 所述信号探测单元包 括： 顺次排列的第一凸透 镜、 打孔离轴抛物面反射镜、 电光晶体和光电探测器， 所述第一凸透镜用于聚焦所述探测光， 所述打孔离轴抛物面反射镜的镜面中具有供所 述探测光 穿过的通 孔； 所述打孔离轴抛物面反射镜还用于将所述第 二太赫兹波反射至所述电光晶体， 所述电 光晶体用于使穿过所述电光晶体的所述第二太赫兹波和所述探测光 发生瞬态双折射， 所述 光电探测器用于 探测发生瞬态双折 射后的所述第二太赫兹波和所述探测光的强度。 8.根据权利要求7所述的基于太赫兹波的探测装置， 其特征在于， 所述信号探测单元还 包括： 硅片， 所述硅片设置在所述打孔离轴抛物 面反射镜的前端光路中， 用于对 所述第二太 赫兹波进行滤波。 9.根据权利要求7所述的基于太赫兹波的探测装置， 其特征在于， 所述信号探测单元还 包括： 第二凸透 镜， 所述第二凸透 镜设置在所述 光电探测器的前端光路。 10.根据权利要求1所述的基于太赫兹波的探测装置， 其特征在于， 所述正电极为正点权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115184297 A 2状电极， 所述负电极为负点状电极， 所述正点状电极与所述负点状电极相对设置， 且所述正 点状电极与所述负点状电极均 与所述第一太赫兹波的光轴方向垂直。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115184297 A 3