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目前，用光学产生太赫兹激光的方法主要有以下几种，太赫兹气体激光器；利用超短激光脉冲光电导或光整流产生太赫兹辐射；利用非线性差频过程(DFG)和参量过程产生太赫兹波。国内建立的扫描式太赫兹成像系统中。太赫兹辐射源采用的是小型商用连续CO2激光泵浦太赫兹激光器，它已获得推广应用，是一种远红外激光源，结构紧凑，输出较稳定，功率较高。
扫描式太赫兹成像系统的原理是：太赫兹激光器产生连续的THz激光，光波首先通过斩波器，从而产生一系列的太赫兹脉冲。为了消除太赫兹光的发散，一般要采用一个聚乙烯透镜准直光路，将激光聚焦在待测样品上。样品被置于一个由计算机编程控制的、可沿x，y方向扫描的线性步进平台上，平台载着待测样品在光焦处二维移动。为了实现较好的成像效果，系统通过一个透射率高，损耗小的聚乙烯透镜将带有样品信息的THz光聚焦在探测器上，将光波的光强转换为电压值；转换后的电信号经过采样、A／D转化，然后传输给计算机构建太赫兹图像。
这里的主要工作是利用凌华公司生产的PCI-9812数据采集卡，针对美国相干公司生产的P4-42探测器，设计出用于太赫兹成像系统的数据采集系统。
l PCI-9812数据采集卡介绍
PCI-9812是***凌华科技公司推出的基于32位PCI总线的四通道高速数据采集卡，12位的模拟量输入分辨率，板内带有32 KB的FIFO缓冲器，最高采样频率可以达到20 MHz，这就保证了数据采集电路较高的精度和速度。它具有软件触发、前触发、后触发、中间触发和延时触发五种触发方式，可以通过软件编程选择。此外，它还具有内部脉冲、外部脉冲和外部正弦三种可供编程选择的A／D时钟源。在本文的采集系统中，采用了软触发的触发模式，采用了内部脉冲时钟源。
采集卡能达到的最高采样率与采样的通道数、采集的数据量以及PCI总线带宽有关。当单次触发采集的所有通道数据总量不超过32 KB的FIFO缓存时，每通道都可以按最高的20 MHz A／D采样速度来采样。当数据总量超过32 KWord的FIFO缓存区时，要以DMA方式直接传送数据到计算机内存。在本文的采集系统中，使用了一个通道，选择的是通道0，可供FIFO达到32 KB，最大数据传输能力为40 MB／s。需要注意的是，在电路连接时不仅要考虑PCI-9812输入电压的范围，还应该考虑输入阻抗的问题，PCI-9812具有四个能同时高速采集双极性信号的A／D转换器，输入电压范围为-1～+1 V或-5～+5 V，可通过硬件的焊封进行选择，输入阻抗也可通过电路板上的硬件焊封来选择。可以选择的阻抗值有：当-1～+1 V输入时的15 MΩ和50 Ω(默认值)；当-5～+5 V输入时的1．25 kΩ和50 Ω(默认值)。P4-42探测器采用的是15 V电压源，输出电阻为50 Ω，其输出最大电压值约为12 V，所以在连接采集卡前要串联一个分压电阻。本文的采集卡输入范围为-5 V～+5 V，输入电阻为1．25 kΩ，串联的分压电阻为1．8 kΩ。此时，输入到采集卡的最大电压值为4．84 V。
2 软件系统的设计
PCI-9812采集卡支持VC／C++，VB，BorlandC++，Borland Delphi，Labview等软件开发平台，主要使用VC++6．0。主要包括扫描控制模块、数据采集模块和数据处理模块，软件系统设计的流程图如图1所示。对于逐点扫描的太赫兹成像系统，其成像过程就是一个循环扫描过程。平台载着待测样品移动到待测位置后，计算机控制THz源发射激光，探测器接收光信号并转换成电压值，数据采集卡采集电压值，并传输给计算机，由计算机将数据进行处理，生成该位置点(x，y)的像素值并存储，然后再控制平台移动向下一个待测位置进行扫描。扫描控制模块用于实现对光路部分的控制，它主要包括了激光频率的选择，斩波频率的设置，二维移动平台的设置等功能。为了保证各个像素点之间信息无错乱，信息传输的过程中就要确保二维平台的移动与数据采集记录的同步。计算机通过串口来控制平台伺服系统，设置步幅和方向。为了节省扫描时间，移动平台则采取“S”型移动，系统运行时，由参数z的符号决定平台的移动方向，将Z的初始数值设置为1，通过Y+Z就可以得出此时采集点的准确像素点坐标，这就保证了计算机存储数据的各个像素点(x，y)与扫描样品中各个投射位置是对应的，不会出现像素点混乱的现象。
扫描式太赫兹成像系统的原理是：太赫兹激光器产生连续的THz激光，光波首先通过斩波器，从而产生一系列的太赫兹脉冲。为了消除太赫兹光的发散，一般要采用一个聚乙烯透镜准直光路，将激光聚焦在待测样品上。样品被置于一个由计算机编程控制的、可沿x，y方向扫描的线性步进平台上，平台载着待测样品在光焦处二维移动。为了实现较好的成像效果，系统通过一个透射率高，损耗小的聚乙烯透镜将带有样品信息的THz光聚焦在探测器上，将光波的光强转换为电压值；转换后的电信号经过采样、A／D转化，然后传输给计算机构建太赫兹图像。
这里的主要工作是利用凌华公司生产的PCI-9812数据采集卡，针对美国相干公司生产的P4-42探测器，设计出用于太赫兹成像系统的数据采集系统。
l PCI-9812数据采集卡介绍
PCI-9812是***凌华科技公司推出的基于32位PCI总线的四通道高速数据采集卡，12位的模拟量输入分辨率，板内带有32 KB的FIFO缓冲器，最高采样频率可以达到20 MHz，这就保证了数据采集电路较高的精度和速度。它具有软件触发、前触发、后触发、中间触发和延时触发五种触发方式，可以通过软件编程选择。此外，它还具有内部脉冲、外部脉冲和外部正弦三种可供编程选择的A／D时钟源。在本文的采集系统中，采用了软触发的触发模式，采用了内部脉冲时钟源。
采集卡能达到的最高采样率与采样的通道数、采集的数据量以及PCI总线带宽有关。当单次触发采集的所有通道数据总量不超过32 KB的FIFO缓存时，每通道都可以按最高的20 MHz A／D采样速度来采样。当数据总量超过32 KWord的FIFO缓存区时，要以DMA方式直接传送数据到计算机内存。在本文的采集系统中，使用了一个通道，选择的是通道0，可供FIFO达到32 KB，最大数据传输能力为40 MB／s。需要注意的是，在电路连接时不仅要考虑PCI-9812输入电压的范围，还应该考虑输入阻抗的问题，PCI-9812具有四个能同时高速采集双极性信号的A／D转换器，输入电压范围为-1～+1 V或-5～+5 V，可通过硬件的焊封进行选择，输入阻抗也可通过电路板上的硬件焊封来选择。可以选择的阻抗值有：当-1～+1 V输入时的15 MΩ和50 Ω(默认值)；当-5～+5 V输入时的1．25 kΩ和50 Ω(默认值)。P4-42探测器采用的是15 V电压源，输出电阻为50 Ω，其输出最大电压值约为12 V，所以在连接采集卡前要串联一个分压电阻。本文的采集卡输入范围为-5 V～+5 V，输入电阻为1．25 kΩ，串联的分压电阻为1．8 kΩ。此时，输入到采集卡的最大电压值为4．84 V。
2 软件系统的设计
PCI-9812采集卡支持VC／C++，VB，BorlandC++，Borland Delphi，Labview等软件开发平台，主要使用VC++6．0。主要包括扫描控制模块、数据采集模块和数据处理模块，软件系统设计的流程图如图1所示。对于逐点扫描的太赫兹成像系统，其成像过程就是一个循环扫描过程。平台载着待测样品移动到待测位置后，计算机控制THz源发射激光，探测器接收光信号并转换成电压值，数据采集卡采集电压值，并传输给计算机，由计算机将数据进行处理，生成该位置点(x，y)的像素值并存储，然后再控制平台移动向下一个待测位置进行扫描。扫描控制模块用于实现对光路部分的控制，它主要包括了激光频率的选择，斩波频率的设置，二维移动平台的设置等功能。为了保证各个像素点之间信息无错乱，信息传输的过程中就要确保二维平台的移动与数据采集记录的同步。计算机通过串口来控制平台伺服系统，设置步幅和方向。为了节省扫描时间，移动平台则采取“S”型移动，系统运行时，由参数z的符号决定平台的移动方向，将Z的初始数值设置为1，通过Y+Z就可以得出此时采集点的准确像素点坐标，这就保证了计算机存储数据的各个像素点(x，y)与扫描样品中各个投射位置是对应的，不会出现像素点混乱的现象。
数据采集模块主要是编程驱动采集卡工作。首先利用Register_Card()函数对采集卡注册，系统的BIOS将会返回一个PCI-9812的注册号，然后可以用AI_9812_Config()函数来完成采集卡的初始化，设置采集的触发模式、触发源、触发后的采样点数等。设置这些参数后，可以使用激光器产生太赫兹激光，在对每一个透射点扫描后，调用AI_ContReadChannel()函数(采用多通道时应该调用函数AI_ContScanChannels())启动对探测器输出电压值的A／D采样，然后调用AI_AsyncCheck()函数查询采集卡是否采样完毕。在采样过程中，采集卡自动以DMA方式把采集到的数据写入所申请的DMA内存，计算机通过读取DMA内存来获取扫描数据。在数据处理时，还要调用数据转换函数AI_ContScale()将采集数据量转换到相应的电压值。在扫描过程结束后，采集结束时，要用AI_AsyncClear()函数停止采集卡，用Release_Card()函数释放采集卡。
数据处理模块主要用于对各个点获取的扫描数据进行计算机比较分析，构建采样物品的太赫兹图像。太赫兹波对每个点扫描时，可以获取的信息量是很大的，可以通过分析光强、相位、时间延时等来构建采样物品的图像，分析每个参数都要采用各自的算法。这里主要针对P4-42热释电探测器，将太赫兹光的强度转换为电压信号，因此本文通过分析电压信号的峰峰值，来获取样品上每个点对太赫兹光波的吸收强度，作为太赫兹图像中各个像素的像素值。在成像系统对各个位置点扫描后，得到格式为x*y*t的太赫兹成像数据，通过对各个像素点的数据进行归一化处理。可以得到待测样品的太赫兹灰度图像。
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2016-07-15 17:01:00
超强太赫兹辐射是怎么产生的？
太赫兹辐射(THz)在材料光谱分析、断层摄影成像、生物材料表征等方面有广泛的应用前景。THz成像技术和应用中辐射源的产生和检测技术是两个关键问题。目前迄今为止，对有关THz辐射的产生人们提出了多种多样的方案，但缺少高功率、低价和小型的THz辐射源仍然是目前这项技术应用的重大障碍。
2019-08-05 08:22:48
0.3-15THz宽光谱太赫兹时域光谱仪，有机晶体宽谱光谱仪
产品特点- 宽光谱有机晶体太赫兹发射器/探测器- 无需维护，24小时/7天可连续工作- 高稳定性- 用户友好的操作软件界面，操作简单的时间光谱数据
2023-03-15 13:37:27
强场太赫兹时域光谱系统，宽光谱太赫兹时域光谱仪
可以用于研究半导体材料中非线性载流子的动力学过程，以及太赫兹电场加速自由电子等众多方向。上海屹持推出的强场太赫兹时域光谱仪系统基于飞秒再生放大器系统，可以产生高达
2023-03-15 13:46:39
太赫兹高通滤波器
决定。应用:•太赫兹光谱;•太赫兹诊断仪器;•天文学和天体物理学应用，包括空间基站应用;•材料研究;•传感器和探测器;•从自由电子太赫兹激光器的辐射中提取高谐波;
2023-03-16 09:38:15
太赫兹频率测量系统
太赫兹频率测量系统说明与示意图 太赫兹频率测量系统是由高莱盒探测器Golay Cell，太赫兹法布里-珀罗干涉仪（TSFPI），数据采集模块，太
2023-03-16 10:28:57
热释电太赫兹功率计
这些类型的热释电探测器为太赫兹区域的应用进行了优化。该探测器体积小，活动面积大，响应时间短。太赫兹探测系统由探测器和电流前置放大器组成。它被优化用于连接连续波激光器和斩波器。热释电探测器的响应
2023-03-16 10:36:29
太赫兹功率计 THz能量计 太赫兹热电功率计 太赫兹探测器 THz探测器
产品简介 高灵敏度热电太赫兹探测器/太赫兹功率计特点—— 极低噪声和漂移（当测量低功率和低能量时）—— 宽带性，可测连续光和脉冲激光 —— 高至 3W—— 太赫兹版本
2023-03-16 11:05:27
热释电太赫兹功率计 太赫兹热释电探测器 太赫兹功率计 太赫兹探测器 THz探测器
产片简介 屹持光电推出的热释电太赫兹探测器/太赫兹功率计是一系列简单易用的单通道太赫兹探测器/太赫兹功率计。其内置的微噪声补偿器可以减小光学平台振动引起的噪声影响。内部集成
2023-03-16 11:17:11
太赫兹绝对功率计TK100 Absolute Terahertz Power/Energy Meter 太赫兹探测器 太赫兹功率计
USB 接口的绝对太赫兹功率计/太赫兹能量计，具有噪声的连续 FFT 显示和 功率级的动态数字显示功能。该系统包括两部分： 绝对太赫兹功率计探头和支持单元。可测量的频
2023-03-16 11:21:44
基于PLC的液体CT探测器控制系统设计
基于PLC的液体CT探测器控制系统设计:针对液体 CT 探测器设计了基于PLC 的控制系统，实现了液体CT 扫描探测所需的全部扫描运动控制，以及PLC 与上位机和数据采集器的RS-232 通讯，并
2009-12-19 14:57:41
21
21探测器阵列数据实时采集算法设计
在探测器阵列(Detector Arrays)测量系统中，一般存在PC104 总线与计算机之间的传输速率受限、系统采样数据信息量大、不便于实时传输等问题。针对上述问题，在数据采集软件设计
2009-12-31 14:25:2117
17太赫兹分辨率板
太赫兹分辨率板P-TTT-2-1200是专门为表征太赫兹成像系统而开发的。它具有2 μm到8 mm横向尺寸的结构和区域，适用于标准衍射限制系统以及亚波长分辨率的近场成像系统。分辨率板的衬底基于高阻硅
2023-05-24 09:53:51
太赫兹频率测量系统
太赫兹频率测量系统说明与示意图 太赫兹频率测量系统是由高莱盒探测器Golay Cell，太赫兹法布里-珀罗干涉仪（TSFPI），数据采集模块，太
2023-05-24 09:59:35
高莱盒探测器数据采集模块
产品简介 高莱盒探测器数据采集模块是一个专门的软件和电子单元连接Golay 探测器与个人计算机通过 USB 接口连接。 它用于检测、处理和分析高莱
2023-05-24 10:28:39
0.3-15THz宽光谱太赫兹时域光谱仪
产品特点- 宽光谱有机晶体太赫兹发射器/探测器- 无需维护，24小时/7天可连续工作- 高稳定性- 用户友好的操作软件界面，操作简单的时间光谱数据
2023-05-24 11:07:03
低成本太赫兹相机
，有效的滤掉红外辐射的影响 太赫兹相机技术参数探测器非制冷焦平面micro-bolometer阵列最小像素尺寸15um像素阵列80×80到1920×1080
2023-05-24 14:26:40
虹科太赫兹实时成像系统正式上线
源，能极大提高实时图像的信噪比，实现太赫兹频率范围的空间分辨率的同时，也会因为强相干性，导致探测器面阵出现干涉条纹，影响图像清晰度和稳定性。 TeraEyes-HV是一款高度灵活的太赫兹实时成像系统，整个系统由强大的连续波太赫兹源TeraCascade2000、一个
2021-08-10 09:19:252196
2196天津大学构建新型红外-太赫兹宽谱探测器
由于红外-太赫兹波段光子能量较低，无法通过电子激发的方式实现光电转换，且环境的背景噪声容易对检测过程产生影响。因此，传统的太赫兹探测器需要在低温环境下工作，以便降低探测器的信噪比。这导致探测器存在结构复杂、体积庞大、制造成本高等缺点，限制了其自身的广泛应用及集成化。
2023-04-14 11:13:52493
493红外探测器：热探测器与光子探测器
红外探测器是红外热成像技术领域的核心器件，其主要用于检测物体发出的红外辐射。按照探测器原理不同，红外探测器通常可以分为两大类：热探测器和光子探测器。这两种探测器各自具有一套独特的工作原理，在本文
2023-07-19 17:12:471266
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研究人员开发出一种新型太赫兹成像系统
太赫兹波可以穿透不透明材料，并提供各种化学物质的独特光谱特征，但它们在现实世界中的应用受到太赫兹成像系统速度慢、尺寸大、成本高和复杂性的限制。问题在于缺乏合适的焦平面阵列探测器，这种探测器包含成像
2024-01-19 10:05:21277
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用于水泥立窑监测的红外热成像探测器
在水泥生产过程中，立窑是一个至关重要的设备。它是将原料通过高温进行煅烧，使其转化为熟料的关键环节。为了确保立窑的正常运行和预防潜在的问题，监测和检测变得至关重要。在这方面，红外热成像探测器发挥了重要
2024-01-19 15:06:03104
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工商网监
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