延時線裝置及太赫茲時域光譜儀系統(tǒng)制造方法及圖紙

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種延時線裝置及太赫茲時域光譜儀系統(tǒng)。其中，延時線裝置包括底板、滑軌組件，滑軌組件中包括滑塊、反射鏡、光柵尺組件以及電磁感應(yīng)組件。當(dāng)電磁感應(yīng)組件接通電流后切割磁感應(yīng)線圈產(chǎn)生動力推動滑塊運動，設(shè)置在滑軌組件上的光柵尺組件采集滑塊運動時的位移信息。滑塊運動會帶動設(shè)置在滑塊的反射鏡一起運動，改變泵浦光的光程，從而產(chǎn)生泵浦光與探測光之間的延時。延時線裝置采用電磁感應(yīng)組件提供驅(qū)動滑塊運動的動力，可實現(xiàn)快速掃描，而且采用光柵尺組件來對滑塊運動時的位移信息進行采集，精度高、穩(wěn)定性好、響應(yīng)速度快、抗干擾能力強。同時，延時線裝置，采用模塊集成的組裝方式，使其結(jié)構(gòu)緊湊、節(jié)省了空間，利于結(jié)構(gòu)小型化。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及太赫茲
，特別是涉及延時線裝置及太赫茲時域光譜儀系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
太赫茲時域光譜技術(shù)是在20世紀(jì)80年代由D.H.Auston等人基于天線輻射機制發(fā)展起來的一種遠(yuǎn)紅外相干光譜測量技術(shù)。這種技術(shù)是利用太赫茲輻射脈沖透過或從樣品表面反射，分別記錄有無樣品時的太赫茲時域電場波形，再對這兩個波形進行快速傅立葉變換后得到有無樣品時信號的頻域波形，對頻譜數(shù)據(jù)進行相關(guān)數(shù)學(xué)計算處理就可以得到被測樣品的折射率、介電常數(shù)、吸收系數(shù)等。相比于傳統(tǒng)光譜學(xué)技術(shù)，太赫茲時域光譜技術(shù)不僅有較寬的測量帶寬、較高的光譜分辨率、較好的光譜信噪比而且可以同時記錄被測樣品信號的振幅信息和相位信息。典型的太赫茲時域光譜儀系統(tǒng)包括：飛秒脈沖激光器、太赫茲輻射裝置、太赫茲探測裝置以及延時線裝置。傳統(tǒng)的延時線裝置一般是基于步進電機搭建一組對稱的反射鏡實現(xiàn)光路的180度轉(zhuǎn)折，再通過電機控制器實現(xiàn)泵浦光路與探測光路的延時調(diào)節(jié)。然而該裝置固有的笨重、占用空間大、不能模塊化集成的缺點使得它并不適用于商用化、小型化以及便攜式太赫茲時域光譜儀系統(tǒng)中。
技術(shù)實現(xiàn)思路
基于此，有必要針對上述問題，提供一種模塊小型化且便于加工集成的延時線裝置及太赫茲時域光譜儀系統(tǒng)。一種延時線裝置，用于調(diào)節(jié)泵浦光與探測光時間信號的延時，包括：底板，用于承重；滑軌組件，所述滑軌組件安裝在所述底板上，所述滑軌組件中包括滑塊，所述滑塊能夠相對所述底座運動；反射鏡，所述反射鏡固定在所述滑塊的第一端，用于實現(xiàn)所述泵浦光的180度反轉(zhuǎn)；光柵尺組件，所述光柵尺組件設(shè)置在所述滑軌組件上，用于采集所述滑塊運動時的位移信息；電磁感應(yīng)組件，所述電磁組件包括感應(yīng)線圈，所述感應(yīng)線圈與所述滑塊的第二端抵接，所述電磁感應(yīng)組件用于提供動力推動所述滑塊運動。在其中一個實施例中，所述滑軌組件還包括滑軌底座，所述滑軌底座固定在所述底板上；所述滑軌底座上設(shè)有凹槽，所述滑塊設(shè)置在所述凹槽中。在其中一個實施例中，所述反射鏡為后向反射鏡或一組對稱反射鏡。在其中一個實施例中，所述光柵尺組件包括：標(biāo)尺光柵，固定在所述滑塊的上表面，用于測量所述滑塊運動時的位移信息；光柵讀數(shù)頭，對應(yīng)設(shè)置在所述標(biāo)尺光柵上方，且與所述標(biāo)尺光柵平行等距設(shè)置，用于配合所述標(biāo)尺光柵采集所述滑塊運動時的位移信息；固定塊，所述固定塊的兩端分別與所述底板、光柵讀數(shù)頭固定連接，用于將所述光柵讀數(shù)頭固定在所述底板上。在其中一個實施例中，所述光柵讀數(shù)頭與所述標(biāo)尺光柵的間距為2.4毫米～2.6毫米。在其中一個實施例中，所述電磁感應(yīng)組件包括：感應(yīng)線圈，用于接通電流后切割磁感應(yīng)線產(chǎn)生動力推動所述滑塊運動；磁鐵，所述感應(yīng)線圈嵌套在所述磁鐵內(nèi)，所述鐵磁用于產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場；磁鐵支撐座，與所述磁鐵固定連接，用于將支撐所述磁鐵，使所述磁鐵與所述感應(yīng)線圈同軸設(shè)置。在其中一個實施例中，所述延時線裝置還包括基板和墊高板，所述底板、磁鐵支撐座均設(shè)置在所述基板上，所述墊高板設(shè)置在所述基板與所述底板相對的一側(cè)，所述墊高板用于調(diào)節(jié)所述延時裝置的高度。在其中一個實施例中，所述底板上設(shè)有多個滑槽，用于容置緊固件，使所述底板與所述基板能夠相對運動。在其中一個實施例中，所述延時線裝置還包括固定部，所述固定部與所述墊高板連接，用于將所述延時線裝置固定在工作平臺上。此外，還提供一種太赫茲時域光譜儀系統(tǒng)，包括：飛秒脈沖激光器，用于輻射飛秒激光；分束片，用于將所述飛秒激光分為泵浦光和探測光；太赫茲輻射裝置，設(shè)置在所述泵浦光所在的光路，用于產(chǎn)生太赫茲輻射；太赫茲探測裝置，用于探測從所述太赫茲輻射裝置輸出的太赫茲脈沖信號，用于調(diào)節(jié)泵浦光與探測光時間信號的延時的所述延時線裝置。上述延時線裝置包括底板、滑軌組件，其中，滑軌組件中包括滑塊、反射鏡、光柵尺組件以及電磁感應(yīng)組件。泵浦光照射在反射鏡上，可實現(xiàn)泵浦光的180°轉(zhuǎn)折。當(dāng)電磁感應(yīng)組件接通電流后切割磁感應(yīng)線圈產(chǎn)生動力推動滑塊運動，設(shè)置在滑軌組件上的光柵尺組件采集滑塊運動時的位移信息。滑塊運動會帶動設(shè)置在滑塊的反射鏡一起運動，改變泵浦光的光程，從而產(chǎn)生泵浦光與探測光之間的延時。延時線裝置采用電磁感應(yīng)組件提供驅(qū)動滑塊運動的動力，可實現(xiàn)快速掃描，而且采用光柵尺組件來對滑塊運動時的位移信息進行采集，相對于步進電機測量位移，光柵尺組件具有精度更高、穩(wěn)定性更好、響應(yīng)速度更快、抗干擾能力更強的優(yōu)勢。同時，延時線裝置，采用模塊集成的組裝方式，使其結(jié)構(gòu)緊湊、節(jié)省了空間，利于結(jié)構(gòu)小型化。附圖說明圖1為一實施例種延時線裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為一實施例滑軌組件的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為一實施例底板的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為一實施例太赫茲時域光譜儀系統(tǒng)。具體實施方式為了便于理解本專利技術(shù)，下面將參照相關(guān)附圖對專利技術(shù)進行更全面的描述。附圖中給出了專利技術(shù)的較佳實施例。但是，本專利技術(shù)可以以許多不同的形式來實現(xiàn)，并不限于本文所描述的實施例。相反地，提供這些實施例的目的是使對本專利技術(shù)的公開內(nèi)容的理解更加透徹全面。除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語與屬于本專利技術(shù)的
的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在專利技術(shù)的說明書中所使用的術(shù)語只是為了描述具體的實施例的目的，不是旨在限制本專利技術(shù)。本文所使用的術(shù)語“和/或”包括一個或多個相關(guān)的所列項目的任意的和所有的組合。如圖1所示的為一實施例種延時線裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，延時線裝置10設(shè)置在泵浦光的光路中，用于調(diào)節(jié)泵浦光與探測光時間信號的延時。延時線裝置10包括底板110，滑軌組件120，其中，滑軌組件120中包括滑塊121、光柵尺組件130、反射鏡140以及電磁感應(yīng)組件150。泵浦光照射在反射鏡140上，可實現(xiàn)泵浦光的180°轉(zhuǎn)折。當(dāng)電磁感應(yīng)組件150接通電流后切割磁感應(yīng)線圈產(chǎn)生動力推動滑塊121運動，設(shè)置在滑軌組件120上的光柵尺組件130采集滑塊121運動時的位移信息。滑塊121運動會帶動設(shè)置在滑塊121的反射鏡140一起運動，改變泵浦光的光程，從而產(chǎn)生泵浦光與探測光之間的延時；滑塊121在空間上每移動1微米，泵浦光與探測光在時間上就對應(yīng)6.67飛秒的延時，即Δτ＝[(1+1)*10-6(m/s)]/[3*108(m/s)]＝6.67*10-15(s)。延時線裝置10采用電磁感應(yīng)組件150提供驅(qū)動滑塊121運動的動力，可實現(xiàn)快速掃描，而且采用光柵尺組件130來對滑塊121運動時的位移信息進行采集，相對于步進電機測量位移，光柵尺組件130具有精度更高、穩(wěn)定性更好、響應(yīng)速度更快、抗干擾能力更強的優(yōu)勢。同時，延時線裝置10，采用模塊集成的組裝方式，使其結(jié)構(gòu)緊湊、節(jié)省了空間，利于結(jié)構(gòu)小型化。底板110用于承載滑軌組件120，滑軌組件120通過設(shè)置在底板110上的安裝孔，使底板110與滑軌組件120固定連接，若設(shè)置在滑軌組件120上的反射鏡140或光柵尺組件130等出現(xiàn)異常或故障時，是需要將底板110拆卸，方便維護。如圖2所示的為滑軌組件120的結(jié)構(gòu)示意圖，滑軌組件120還包括滑軌底座123，滑軌底座123固定在底板110上；滑軌底座123上設(shè)有凹槽1231，滑塊121設(shè)置在凹槽1231中。當(dāng)電磁感應(yīng)組件150提供動力推動滑塊121時，其滑塊121沿著凹槽1231運動。光柵尺組件130，光柵尺組件130設(shè)置在滑軌組件120上，用于采集滑塊121運動時的位移信息本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種延時線裝置，用于調(diào)節(jié)泵浦光與探測光時間信號的延時，其特征在于，包括：底板，用于承重；滑軌組件，所述滑軌組件安裝在所述底板上，所述滑軌組件中包括滑塊，所述滑塊能夠相對所述底座運動；反射鏡，所述反射鏡固定在所述滑塊的第一端，用于實現(xiàn)所述泵浦光的180度反轉(zhuǎn)；光柵尺組件，所述光柵尺組件設(shè)置在所述滑軌組件上，用于采集所述滑塊運動時的位移信息；電磁感應(yīng)組件，所述電磁組件包括感應(yīng)線圈，所述感應(yīng)線圈與所述滑塊的第二端抵接，所述電磁感應(yīng)組件用于提供動力推動所述滑塊運動。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種延時線裝置，用于調(diào)節(jié)泵浦光與探測光時間信號的延時，其特征在于，包括：底板，用于承重；滑軌組件，所述滑軌組件安裝在所述底板上，所述滑軌組件中包括滑塊，所述滑塊能夠相對所述底座運動；反射鏡，所述反射鏡固定在所述滑塊的第一端，用于實現(xiàn)所述泵浦光的180度反轉(zhuǎn)；光柵尺組件，所述光柵尺組件設(shè)置在所述滑軌組件上，用于采集所述滑塊運動時的位移信息；電磁感應(yīng)組件，所述電磁組件包括感應(yīng)線圈，所述感應(yīng)線圈與所述滑塊的第二端抵接，所述電磁感應(yīng)組件用于提供動力推動所述滑塊運動。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的延時線裝置，其特征在于，所述滑軌組件還包括滑軌底座，所述滑軌底座固定在所述底板上；所述滑軌底座上設(shè)有凹槽，所述滑塊設(shè)置在所述凹槽中。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的延時線裝置，其特征在于，所述反射鏡為后向反射鏡或一組對稱反射鏡。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的延時線裝置，其特征在于，所述光柵尺組件包括：標(biāo)尺光柵，固定在所述滑塊的上表面，用于測量所述滑塊運動時的位移信息；光柵讀數(shù)頭，對應(yīng)設(shè)置在所述標(biāo)尺光柵上方，且與所述標(biāo)尺光柵平行等距設(shè)置，用于配合所述標(biāo)尺光柵采集所述滑塊運動時的位移信息；固定塊，所述固定塊的兩端分別與所述底板、光柵讀數(shù)頭固定連接，用于將所述光柵讀數(shù)頭固定在所述底板上。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的延時線裝置，其特征在于，所述光柵讀數(shù)頭與所述...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：彭世昌，潘奕，李辰，丁慶，
申請(專利權(quán))人：深圳市太赫茲科技創(chuàng)新研究院，深圳市太赫茲系統(tǒng)設(shè)備有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：廣東;44