太赫兹技术在新型安检仪上的应用

华讯方舟 THz-TDS 系统的激发源为一台掺铒光纤飞秒激光器，其中心频率为 1550nm，重复频 率为 100MHz，脉冲半高宽度（FWHM）约为 50fs。飞秒激光器的输出端口通过法兰盘连接色散补偿 光纤，最大输出功率为 150mW。色散补偿光纤尾端连接光纤准直透镜，光束通过一个偏振分束器 （Polarization beam splitter，PBS）分成两束，一束耦合至太赫兹发射天线尾纤，另一束经过可 变光程的延迟线耦合至太赫兹接收天线尾纤，天线尾纤耦合器前均加入半波片（half wave-plate） 以调节激光的偏振方向。一对焦距为 50mm 的离轴抛物面镜分别置于发射和接收天线后用于聚焦和 准直太赫兹波，两抛物面镜间距约为 100mm。激光延迟线采用音圈电机带动后向反射镜进行快速 扫描的方式，扫描范围为 8mm，相应的激光时延约为 54ps，扫描频率为 30Hz。延迟位置由光栅尺 反馈，精度可达 1μm。发射天线端上施加 0~100V 可调方波电源，设置占空比为 50%，调制频率可 达 100kHz，选用大于 10kHz 的调制频率可有效降低检测信号受低频电子串扰信号的影响。接收天 线的小电流信号经过跨阻放大器转换为电压信号。整个 THz-TDS 系统置于普通空气环境中测量。