CN111044148A - 一种太赫兹成像的校准方法及设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种太赫兹成像的校准方法及设备，记录每个太赫兹探测单元的温度；保持第一个太赫兹探测单元的温度不变，改变太赫兹探测单元的输出信号，记录此时的各个太赫兹探测单元的温度；改变环境温度，得到多组太赫兹探测单元温度，分别将其存入标准表格；从标准表格中读取其对应的其他太赫兹探测单元的温度，并将其他太赫兹探测单元的温度控制在对应的温度上，实现了每个太赫兹探测单元输出的信号接近。能够实现对太赫兹探测阵列中各个单元进行有效的一致性校准，可以大幅提升太赫兹探测阵列的一致性，有效弥补目前太赫兹探测阵列一致性较差的缺陷，提升太赫兹探测阵列的性能，拓宽太赫兹探测阵列的使用场景，并进一步提升太赫兹成像的质量。

Description

一种太赫兹成像的校准方法及设备
技术领域
本发明涉及一种太赫兹成像技术，尤其涉及的是一种太赫兹成像的校准方法及设备。
背景技术
太赫兹探测阵列技术对于太赫兹成像领域的发展起到至关重要的作用，然而目前的太赫兹探测阵列技术发展成熟度较低，各个太赫兹探测单元间的一致性较差，即面对相同的输入各个太赫兹探测单元输出信号会有较大差异，这大大降低了整个太赫兹探测阵列的使用效果。
研究发现，太赫兹探测单元的输出信号强烈的受到其自身温度的影响，通过对太赫兹探测阵列中各个单元的温度进行精确控制，可以对其输出信号进行调节从而达到对太赫兹探测阵列进行一致性校准的目的。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于：如何确保太赫兹探测阵列内每个太赫兹探测单元输出信号的一致性，提供了一种太赫兹成像的校准方法及设备。
本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的，本发明的一种太赫兹成像的校准方法，包括以下步骤：
(1)利用基准太赫兹辐射源产生基准太赫兹辐射，太赫兹探测阵列内的多个太赫兹探测单元分别接收该基准太赫兹辐射，得到太赫兹探测单元的输出信号S1、S2、…Sn；
(2)记录每个太赫兹探测单元的温度C1、C2、…Cn；
(3)保持第一个太赫兹探测单元的温度不变，调节其他太赫兹探测单元的温度，从而改变太赫兹探测单元的输出信号S11＝S21＝…Sn1，记录此时的各个太赫兹探测单元的温度；
(4)将步骤(3)得到的各个太赫兹探测单元温度C11、C21、…Cn1作为预设值存入标准表格；
(5)改变环境温度，得到多组太赫兹探测单元温度，分别将其存入标准表格；
(6)正常工作时，按照测量得到的第一个太赫兹探测单元的温度，从标准表格中读取其对应的其他太赫兹探测单元的温度，并将其他太赫兹探测单元的温度控制在对应的温度上，实现了每个太赫兹探测单元输出的信号接近。
所述太赫兹探测单元至少有两个。可以有多个太赫兹探测单元构成一个太赫兹探测阵列。
一种使用所述的太赫兹成像的校准方法进行校准的设备，所述设备包括太赫兹探测阵列、基准太赫兹辐射源和存储模块；所述太赫兹探测阵列包括多个太赫兹探测单元和多个温控模块；
所述太赫兹探测单元分别探测基准太赫兹辐射源的太赫兹辐射功率，并输出与探测太赫兹信号功率成比例的电压信号；
所述温控模块用于对太赫兹探测单元的测温和温度调节；
所述基准太赫兹辐射源用于对各个太赫兹探测单元提供相同功率的太赫兹辐射源；
所述存储模块用于存放各个太赫兹探测单元的温度对应关系。
所述温控模块包括包覆在太赫兹探测单元外的壳体。用壳体可有有效的控温，防止外界干扰。
所述温控模块还包括空调。用于控制温度在设定的范围。
本发明相比现有技术具有以下优点：本发明能够实现对太赫兹探测阵列中各个单元进行有效的一致性校准，可以大幅提升太赫兹探测阵列的一致性，有效弥补目前太赫兹探测阵列一致性较差的缺陷，提升太赫兹探测阵列的性能，拓宽太赫兹探测阵列的使用场景，并进一步提升太赫兹成像的质量。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
如图1所示，本实施例具体实施过程如下：
1、利用基准太赫兹辐射源7产生基准太赫兹辐射，太赫兹探测阵列9中的第一太赫兹探测单元1、第二太赫兹探测单元2和第三太赫兹探测单元3分别接收该基准太赫兹辐射。此时，监测第一太赫兹探测单元1、第二太赫兹探测单元2和第三太赫兹探测单元3的输出信号分别为S1、S2、S3，会发现三个值相差较大，这是由于太赫兹探测阵列9一致性较差造成的；
2、通过第一控温模块4记录第一太赫兹探测单元1的温度C1；
3、通过第二控温模块5、第三控温模块6分别调节第二太赫兹探测单元2和第三太赫兹探测单元3的温度，改变第二太赫兹探测单元2和第三太赫兹探测单元3的输出信号S2和S3，最终使得第一太赫兹探测单元1、第二太赫兹探测单元2和第三太赫兹探测单元3的输出信号相等S1＝S2＝S3，记录此时第二太赫兹探测单元2和第三太赫兹探测单元3的温度C2、C3；
4、将第一太赫兹探测单元1、第二太赫兹探测单元2和第三太赫兹探测单元3的温度C1、C2、C3作为一组预设值存入存储模块的校准表格8中；
5、改变环境温度，重复上述操作，记录不同C1下的多组C1、C2和C3，全部存入校准表格8中；
6、当太赫兹探测阵列9正常工作时，按照第一温控模块4测量到第一太赫兹探测单元1的温度C1，从校准表格8中读取相应的C2和C3，并通过第二温控模块5和第三温控模块6将第二太赫兹探测单元2和第三太赫兹探测单元3的温度控制在C2和C3，便完成了太赫兹探测阵列9的一致性校准，第一太赫兹探测单元1、第二太赫兹探测单元2和第三太赫兹探测单元3的输出信号十分接近，太赫兹探测阵列9一致性得到大幅提升。
以上内容并非对本发明的结构、形状作任何形式上的限制。太赫兹探测阵列9中太赫兹探测单元数量可以是不小于2个的任意多个，并不限于3个。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种太赫兹成像的校准方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)利用基准太赫兹辐射源产生基准太赫兹辐射，太赫兹探测阵列内的多个太赫兹探测单元分别接收该基准太赫兹辐射，得到太赫兹探测单元的输出信号S1、S2、…Sn；
(2)记录每个太赫兹探测单元的温度C1、C2、…Cn；
(3)保持第一个太赫兹探测单元的温度不变，调节其他太赫兹探测单元的温度，从而改变太赫兹探测单元的输出信号S11＝S21＝…Sn1，记录此时的各个太赫兹探测单元的温度；
(4)将步骤(3)得到的各个太赫兹探测单元温度C11、C21、…Cn1作为预设值存入标准表格；
(5)改变环境温度，得到多组太赫兹探测单元温度，分别将其存入标准表格；
(6)正常工作时，按照测量得到的第一个太赫兹探测单元的温度，从标准表格中读取其对应的其他太赫兹探测单元的温度，并将其他太赫兹探测单元的温度控制在对应的温度上，实现了每个太赫兹探测单元输出的信号接近。
2.根据权利要求1所述的一种太赫兹成像的校准方法，其特征在于，所述太赫兹探测单元至少有两个。
3.一种使用如权利要求1所述的太赫兹成像的校准方法进行校准的设备，其特征在于，所述设备包括太赫兹探测阵列、基准太赫兹辐射源和存储模块；所述太赫兹探测阵列包括多个太赫兹探测单元和多个温控模块；
所述太赫兹探测单元分别探测基准太赫兹辐射源的太赫兹辐射功率，并输出与探测太赫兹信号功率成比例的电压信号；
所述温控模块用于对太赫兹探测单元的测温和温度调节；
所述基准太赫兹辐射源用于对各个太赫兹探测单元提供相同功率的太赫兹辐射源；
所述存储模块用于存放各个太赫兹探测单元的温度对应关系。
4.根据权利要求3所述的一种设备，其特征在于，所述温控模块包括包覆在太赫兹探测单元外的壳体。
5.根据权利要求4所述的一种设备，其特征在于，所述温控模块还包括空调。
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周景石等: "一种应用于太赫兹成像的准光学系统设计", 《电子测量技术》 *

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