CN207528341U - 一种异步扫频THz时域光谱*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种异步扫频THz时域光谱***，包括：控制器和分别与控制器通信的第一激光器和第二激光器,以及用于产生及探测太赫兹波的光电导天线；第一激光器输出第一光路和第二光路，第一光路产生太赫兹波；第二光路上设置有第一光探测装置；第二激光器输出第三光路和第四光路，第三光路探测太赫兹波；第四光路上设置有第二光探测装置；第一光探测装置和第二光探测装置分别与控制器通信；控制器监测第一光探测装置和第二光探测装置的脉冲重复频率，并实时反馈控制第一激光器和第二激光器，使激光器输出的脉冲重复频率稳定且始终相差一个定值。本实用新型利用两台飞秒激光器高速异步控制，可在毫秒量级完成一个太赫兹脉冲波形采集。
Description
技术领域
本实用新型涉及太赫兹(THz)光谱控制技术领域，具体涉及一种异步扫频THz时域光谱***。
背景技术
本部分向读者介绍可能与本实用新型的各个方面相关的背景技术，相信能够向读者提供有用的背景信息，从而有助于读者更好地理解本实用新型的各个方面。因此，可以理解，本部分的说明是用于上述目的，而并非构成对现有技术的承认。
太赫兹波是指频率在0.1THz到10THz范围的电磁波，波长大概在3mm到30um范围，介于微波与红外之间。在电磁频谱上，太赫兹波段两侧的红外和微波技术已经非常成熟，但是涉及太赫兹波段的研究结果和数据非常少，主要是受到有效太赫兹产生源和灵敏探测器的限制，因此这一波段也被称为THz间隙。随着80年代一系列新技术、新材料的发展，特别是超快技术的发展，使得获得宽带稳定的脉冲THz源成为一种准常规技术，THz技术得以迅速发展，并在实际范围内掀起一股THz研究热潮。2004年，美国政府将THz科技评为“改变未来世界的十大技术”之四，而日本于2005年1月8日更是将THz技术列为“国家支柱十大重点战略目标”之首，举全国之力进行研发。许多国家和地区政府、机构、企业、大学和研究机构纷纷投入到THz的研发热潮之中。它在物理、化学、电子信息、生命科学、材料科学、天文学、大气与环境监测、通讯雷达、国家安全与反恐等多个重要领域具有的独特优越性和巨大的应用前景逐渐显露。其中，太赫兹波谱技术构成了太赫兹应用的主要关键技术。
近年来，出现了异步光学扫频太赫兹光谱***，采用两台飞秒激光器分别完成太赫兹波的产生与探测，从而代替传统机械延迟装置。两台激光器产生的飞秒激光脉冲的间隔周期不同，即重复频率不同，两者之间有一个微小的重复频率差，此装置又叫异步光学采样。利用此频率差就可以完成对太赫兹波的逐点采样，即用另外一台飞秒激光器的频率差来代替机械延迟装置产生的频率差。
现有的太赫兹时域光谱***中，机械时间延迟装置有体积大、速度慢等问题。例如近几年出现的扫频太赫兹光谱***采用钛蓝宝石飞秒激光器，体积非常大。同时激光脉冲重复频率高达1GHz，这样高的频率，异步控制电路就需要许多高频电路芯片，难以实现稳定的异步锁相控制，两台激光器的异步控制电路非常复杂和昂贵。
发明内容
要解决的技术问题是如何提供一种异步扫频THz时域光谱***。
针对现有技术中的缺陷，本实用新型提供一种异步扫频THz时域光谱***，可以使两台激光器输出脉冲的重复频率保持稳定，并始终保持一个稳定的频率差。
第一方面，本实用新型提供了一种异步扫频THz时域光谱***，包括：
控制器和分别与所述控制器通信的第一激光器和第二激光器；
所述第一激光器输出第一光路和第二光路，所述第一光路产生太赫兹波；所述第二光路上设置有第一光探测装置；
所述第二激光器输出第三光路和第四光路，所述第三光路探测太赫兹波；所述第四光路上设置有第二光探测装置；
所述第一光探测装置和所述第二光探测装置分别与所述控制器通信；
所述控制器监测所述第一光探测装置和所述第二光探测装置的脉冲重复频率，并实时反馈控制所述第一激光器和所述第二激光器，使激光器输出的脉冲重复频率稳定且始终相差一个定值。
可选地，所述控制器包括：
第一自动控制电路和第二自动控制电路；
所述第一激光器与所述第一自动控制电路通信；
还包括频率综合器；所述第一光探测装置与所述第一自动控制电路和所述频率综合器通信；
所述频率综合器与所述第二自动控制电路通信；
所述第二激光器与所述第二自动控制电路通信；
所述第一光探测装置获得的所述第一激光器的脉冲信号与标准时钟信号进入第一自动控制电路进行锁相，当脉冲频率与标准时钟信号频率有偏差时，将输出反馈电压控制所述第一激光器，从而调节所述第一激光器的脉冲重复频率，使之随时与标准时钟频率相同；
所述第一光探测装置输出同时进入所述频率综合器，经过所述频率综合器处理，此信号将作为标准频率信号进入第二自动控制电路，与所述第二激光器的脉冲信号进行锁相，所述第二自动控制电路输出控制信号，以使所述第二激光器的频率与所述第一激光器的频率相差预定值。
可选地，所述控制器包括：时钟单元，所述时钟单元与所述第一自动控制电路通信。
可选地，所述时钟单元采用频率稳定的恒温晶振。
可选地，所述第一光探测装置与所述第一自动控制电路之间还串联设置有第一滤波单元和第一放大器；
所述第二光探测装置与所述第二自动控制电路之间还串联设置有第二滤波单元和第二放大器；
所述第一激光器与所述第一自动控制电路之间还串联设置有第三滤波单元和第三放大器；
所述第二激光器与所述第二自动控制电路之间还串联设置有第四滤波单元和第四放大器；
所述第一光探测装置获得的第一电脉冲信号经过第一滤波单元和第一放大器放大；经滤波放大后的第一电脉冲信号与时钟信号进入第一自动控制电路中锁相，第一自动控制电路输出第一电压信号，经过第三滤波单元和第三放大器放大后加载到第一激光器的控制端；
所述第二光探测装置获得的第二电脉冲信号经过第二滤波单元和第二放大器放大；
经滤波放大后的第一电脉冲信号同时进入所述频率综合器，所述频率综合器产生一个频率偏移，频率偏移后的第一脉冲信号进入第二自动控制电路，与经滤波放大后的第二电脉冲信号进行锁相，第二自动控制电路输出第二电压信号，经过第四滤波单元和第四放大器放大后加载到第二激光器的控制端。
可选地，所述第一滤波单元、第二滤波单元是中心频率100M的带通滤波器。
可选地，所述控制器还包括处理器，所述处理器控制所述第一自动控制电路、第二自动控制电路和所述频率综合器。
可选地，所述控制器包括：
第二自动控制电路和频率综合器；所述第一光探测装置与所述频率综合器通信；所述频率综合器与所述第二自动控制电路通信；所述第二激光器与所述第二自动控制电路通信；
所述第一光探测装置获得的所述第一激光器的脉冲信号进入所述频率综合器，经过所述频率综合器处理，此信号将作为标准频率信号进入第二自动控制电路，与所述第二激光器的脉冲信号进行锁相，所述第二自动控制电路输出控制信号，以使所述第二激光器的频率与所述第一激光器的频率相差预定值。
可选地，所述第一光探测装置与所述频率综合器之间还串联设置有第一滤波单元和第一放大器；
所述第二光探测装置与所述第二自动控制电路之间还串联设置有第二滤波单元和第二放大器；
所述第二激光器与所述第二自动控制电路之间还串联设置有第四滤波单元和第四放大器；
所述第一光探测装置获得的第一电脉冲信号经过第一滤波单元和第一放大器放大；
所述第二光探测装置获得的第二电脉冲信号经过第二滤波单元和第二放大器放大；
经滤波放大后的第一电脉冲信号同时进入所述频率综合器，所述频率综合器产生一个频率偏移，频率偏移后的第一脉冲信号进入第二自动控制电路，与经滤波放大后的第二电脉冲信号进行锁相，第二自动控制电路输出第二电压信号，经过第四滤波单元和第四放大器放大后加载到第二激光器的控制端。
可选地，所述第一激光器和所述第二激光器包括压电陶瓷，在压电陶瓷上加不同电压，激光器输出脉冲的重复频率将发生变化。
由上述技术方案可知，本实用新型供的异步扫频THz时域光谱***，利用两台飞秒激光器，通过高速异步控制，使两台激光器输出脉冲的重复频率保持稳定，并始终保持一个稳定的频率差。可以在毫秒量级完成一个太赫兹脉冲波形采集；用两台飞秒激光器构成的异步光学扫频代替传统机械延迟装置，同时采用的速率从几十分钟减少到毫秒量级，实现太赫兹光谱的高速、实时探测。电路采用高稳定频率的时钟信号作为基准，同时稳定两路激光器频率；采用两路PLL电路，完成锁相，采用1路DDS完成信号频率的偏移。同时，本实用新型能高度集成，所有控制功能集成到同一个PCB板上，便于实现小型化。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型一个实施例中一种异步扫频THz时域光谱***结构示意图；
图2为本实用新型另一个实施例中一种异步扫频THz时域光谱***结构示意图；
图3为本实用新型另一个实施例中一种异步扫频THz时域光谱***结构示意图；
图4为本实用新型另一个实施例中一种异步扫频THz时域光谱***结构示意图；
图5为本实用新型另一个实施例中一种异步扫频THz时域光谱***结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
如图1所示，本实用新型实施例提供一种异步扫频THz时域光谱***，该***包括：控制器和分别与控制器通信的第一激光器和第二激光器；以及用于产生及探测太赫兹波的光电导天线。第一激光器输出第一光路和第二光路，第一光路产生太赫兹波；第二光路上设置有第一光探测装置；第二激光器输出第三光路和第四光路，第三光路探测太赫兹波；第四光路上设置有第二光探测装置；第一光探测装置和第二光探测装置分别与控制器通信；控制器监测第一光探测装置和第二光探测装置的脉冲重复频率，并实时反馈控制第一激光器和第二激光器，使激光器输出的脉冲重复频率稳定且始终相差一个定值。下面对本实用新型实施例提供的异步扫频THz时域光谱***展开详细的说明。
在本实用新型实施例中，第一激光器和第二激光器可选光纤飞秒激光器，第一激光器的频率可选为100MHz，第二激光器的频率可选为100MHz+100Hz。光纤飞秒激光器中有压电陶瓷，压电陶瓷上加不同电压，激光器输出脉冲的重复频率将发生变化。本实用新型实施例采用光纤飞秒激光器代替钛蓝宝石飞秒激光器，使整个***体积大幅减少。
如图2所示，控制器包括：第一自动控制电路和第二自动控制电路；第一激光器与第一自动控制电路通信；还包括频率综合器；第一光探测装置与第一自动控制电路和频率综合器通信；频率综合器与第二自动控制电路通信；第二激光器与第二自动控制电路通信；第一光探测装置获得的第一激光器的脉冲信号与标准时钟信号进入第一自动控制电路进行锁相，当脉冲频率与标准时钟信号频率有偏差时，将输出反馈电压控制第一激光器，从而调节第一激光器的脉冲重复频率，使之随时与标准时钟频率相同；第一光探测装置输出同时进入频率综合器，经过频率综合器处理，此信号将作为标准频率信号进入第二自动控制电路，与第二激光器的脉冲信号进行锁相，第二自动控制电路输出控制信号，以使第二激光器的频率与第一激光器的频率相差预定值。在本实用新型实施例中，第一控制电路和第二控制电路可以选为锁相环路PLL(Phase Locked Loop)，锁相回路PLL是一种实现频率跟踪的自动控制电路。频率综合器可以选为数字式频率综合器DDS(Direct DigitalSynthesizer)用于产生固定的频率偏移。
在本实用新型的一个实施例中，控制器还包括：时钟单元，时钟单元与第一自动控制电路通信，时钟单元采用频率稳定的恒温晶振。具体地，第一光探测装置获得的第一激光器的脉冲信号与标准时钟信号进入第一锁相环路PLL1进行锁相，当脉冲频率与标准时钟信号频率有偏差时，将输出反馈电压控制第一激光器，从而调节第一激光器的脉冲重复频率，使之随时与标准时钟频率f0相同。第一光探测装置输出同时进入数字式频率综合器DDS，经过DDS处理，频率由f0变为f1，此信号将作为标准频率信号进入第二锁相环路PLL2，与第二激光器的脉冲信号进行锁相。这样，只要标准时钟信号频率恒定，两台激光器的频率都将保持恒定，并保持恒定的频率差。
如图3所示，第一光探测装置与第一自动控制电路之间还串联设置有第一滤波单元和第一放大器；第二光探测装置与第二自动控制电路之间还串联设置有第二滤波单元和第二放大器；第一激光器与第一自动控制电路之间还串联设置有第三滤波单元和第三放大器；第二激光器与第二自动控制电路之间还串联设置有第四滤波单元和第四放大器；第一光探测装置获得的第一电脉冲信号经过第一滤波单元和第一放大器放大；经滤波放大后的第一电脉冲信号与时钟信号进入第一自动控制电路中锁相，第一自动控制电路输出第一电压信号，经过第三滤波单元和第三放大器放大后加载到第一激光器的控制端；第二光探测装置获得的第二电脉冲信号经过第二滤波单元和第二放大器放大；经滤波放大后的第一电脉冲信号同时进入频率综合器，频率综合器产生一个频率偏移，频率偏移后的第一脉冲信号进入第二自动控制电路，与经滤波放大后的第二电脉冲信号进行锁相，第二自动控制电路输出第二电压信号，经过第四滤波单元和第四放大器放大后加载到第二激光器的控制端。在本实用新型实施例中，第一滤波单元、第二滤波单元可选为中心频率100M的带通滤波器。第一放大器、第二放大器、第三放大器和第四放大器可选为运算放大器。
具体地，第一光纤飞秒激光器和第光纤飞秒激光器的重复频率选择100MHz左右。第一光探测装置获得的第一激光器的脉冲信号和第二光探测装置获得的第二激光器的脉冲信号，首先进入中心频率100M的带通滤波器，滤波后进入射频放大器放大。经滤波放大后的第一电脉冲信号通过功分器分成两路，第一路信号进入第一锁相环芯片PLL1中锁相，第一锁相环芯片PLL1输出一个电压信号，经过低通滤波和电压值放大后加载到第一飞秒激光器的压电陶瓷的控制端。同时，第二路信号进入数字式频率综合器DDS，产生一个频率偏移，并将此信号进入第二锁相环芯片PLL2，与经滤波放大后的信号进行锁相，第二锁相环芯片PLL输出一个电压信号，经过低通滤波和电压值放大后加载到第二飞秒激光器的压电陶瓷的控制端。控制器还包括处理器，处理器控制第一自动控制电路、第二自动控制电路和频率综合器。在本实用新型实施例中第一电脉冲信号PLL、第二电脉冲信号PLL和数字式频率综合器DDS芯片通过一个处理器进行控制，处理器可以选为FPGA(现场可编程门阵列)芯片。当然可以理解，本实用新型实施例不仅限于此，处理器还可以采用MCU(MicrocontrollerUnit，微控制单元)、CPLD(Complex Programmable Logic Device，复杂可编程逻辑器件)、DSP(Digital Signal Process，数字信号处理)等数据处理芯片依然可以实现本实用新型。在本实用新型实施例中DDS芯片可选采用ADI公司的AD9915或其他相近型号，能够产生最高1.4GHz的模拟输出正弦波。频率调谐分辨率：120mHz。PLL芯片采用ADI公司的ADF4002，或其他相近型号。ADF4002内部集成有鉴频鉴相器和电荷泵射频放大器，采用HMC580：20dB固定增益放大器。
如图4所示，在本实用新型的另一个实施例中控制器包括：第二自动控制电路和频率综合器；第一光探测装置与频率综合器通信；频率综合器与第二自动控制电路通信；第二激光器与第二自动控制电路通信；第一光探测装置获得的第一激光器的脉冲信号进入频率综合器，经过频率综合器处理，此信号将作为标准频率信号进入第二自动控制电路，与第二激光器的脉冲信号进行锁相，第二自动控制电路输出控制信号，以使第二激光器的频率与第一激光器的频率相差预定值。
如图5所示，第一光探测装置与频率综合器之间还串联设置有第一滤波单元和第一放大器；第二光探测装置与第二自动控制电路之间还串联设置有第二滤波单元和第二放大器；第二激光器与第二自动控制电路之间还串联设置有第四滤波单元和第四放大器；第一光探测装置获得的第一电脉冲信号经过第一滤波单元和第一放大器放大；第二光探测装置获得的第二电脉冲信号经过第二滤波单元和第二放大器放大；经滤波放大后的第一电脉冲信号同时进入频率综合器，频率综合器产生一个频率偏移，频率偏移后的第一脉冲信号进入第二自动控制电路，与经滤波放大后的第二电脉冲信号进行锁相，第二自动控制电路输出第二电压信号，经过第四滤波单元和第四放大器放大后加载到第二激光器的控制端。本实用新型实施例中的频率偏移、控制电压输出等所有功能，均可以采用现有的商用芯片完成所有功能的实现。
综上所述，本实用新型提供的异步扫频THz时域光谱***，利用两台飞秒激光器，通过高速异步控制，使两台激光器输出脉冲的重复频率保持稳定，并始终保持一个稳定的频率差；可以在毫秒量级完成一个太赫兹脉冲波形采集。用两台飞秒激光器构成的异步光学扫频代替传统机械延迟装置，同时采用的速率从几十分钟减少到毫秒量级，实现太赫兹光谱的高速、实时探测。电路采用高稳定频率的时钟信号作为基准，同时稳定两路激光器频率；采用两路PLL电路，完成锁相，采用1路DDS完成信号频率的偏移。同时，本实用新型能高度集成，所有控制功能集成到同一个PCB板上，便于实现小型化。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
本实用新型的说明书中，说明了大量具体细节。然而能够理解的是，本实用新型的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。类似地，应当理解，为了精简本实用新型公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本实用新型的示例性实施例的描述中，本实用新型的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释呈反映如下意图：即所要求保护的本实用新型要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本实用新型的单独实施例。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。本实用新型并不局限于任何单一的方面，也不局限于任何单一的实施例，也不局限于这些方面和/或实施例的任意组合和/或置换。而且，可以单独使用本实用新型的每个方面和/或实施例或者与一个或更多其他方面和/或其实施例结合使用。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。
Claims (10)
1.一种异步扫频THz时域光谱***，其特征在于，包括：
控制器和分别与所述控制器通信的第一激光器和第二激光器；
所述第一激光器输出第一光路和第二光路，所述第一光路产生太赫兹波；所述第二光路上设置有第一光探测装置；
所述第二激光器输出第三光路和第四光路，所述第三光路探测太赫兹波；所述第四光路上设置有第二光探测装置；
所述第一光探测装置和所述第二光探测装置分别与所述控制器通信；
所述控制器监测所述第一光探测装置和所述第二光探测装置的脉冲重复频率，并实时反馈控制所述第一激光器和所述第二激光器，使激光器输出的脉冲重复频率稳定且始终相差一个定值。
2.根据权利要求1所述的异步扫频THz时域光谱***，其特征在于，所述控制器包括：
第一自动控制电路和第二自动控制电路；
所述第一激光器与所述第一自动控制电路通信；
还包括频率综合器；所述第一光探测装置与所述第一自动控制电路和所述频率综合器通信；
所述频率综合器与所述第二自动控制电路通信；
所述第二激光器与所述第二自动控制电路通信；
所述第一光探测装置获得的所述第一激光器的脉冲信号与标准时钟信号进入第一自动控制电路进行锁相，当脉冲频率与标准时钟信号频率有偏差时，将输出反馈电压控制所述第一激光器，从而调节所述第一激光器的脉冲重复频率，使之随时与标准时钟频率相同；
所述第一光探测装置输出同时进入所述频率综合器，经过所述频率综合器处理，此信号将作为标准频率信号进入第二自动控制电路，与所述第二激光器的脉冲信号进行锁相，所述第二自动控制电路输出控制信号，以使所述第二激光器的频率与所述第一激光器的频率相差预定值。
3.根据权利要求2所述的异步扫频THz时域光谱***，其特征在于，所述控制器包括：时钟单元，所述时钟单元与所述第一自动控制电路通信。
4.根据权利要求3所述的异步扫频THz时域光谱***，其特征在于，所述时钟单元采用频率稳定的恒温晶振。
5.根据权利要求2所述的异步扫频THz时域光谱***，其特征在于，
所述第一光探测装置与所述第一自动控制电路之间还串联设置有第一滤波单元和第一放大器；
所述第二光探测装置与所述第二自动控制电路之间还串联设置有第二滤波单元和第二放大器；
所述第一激光器与所述第一自动控制电路之间还串联设置有第三滤波单元和第三放大器；
所述第二激光器与所述第二自动控制电路之间还串联设置有第四滤波单元和第四放大器；
所述第一光探测装置获得的第一电脉冲信号经过第一滤波单元和第一放大器放大；经滤波放大后的第一电脉冲信号与时钟信号进入第一自动控制电路中锁相，第一自动控制电路输出第一电压信号，经过第三滤波单元和第三放大器放大后加载到第一激光器的控制端；
所述第二光探测装置获得的第二电脉冲信号经过第二滤波单元和第二放大器放大；
经滤波放大后的第一电脉冲信号同时进入所述频率综合器，所述频率综合器产生一个频率偏移，频率偏移后的第一脉冲信号进入第二自动控制电路，与经滤波放大后的第二电脉冲信号进行锁相，第二自动控制电路输出第二电压信号，经过第四滤波单元和第四放大器放大后加载到第二激光器的控制端。
6.根据权利要求5所述的异步扫频THz时域光谱***，其特征在于，所述第一滤波单元、第二滤波单元是中心频率100M的带通滤波器。
7.根据权利要求2所述的异步扫频THz时域光谱***，其特征在于，所述控制器还包括处理器，所述处理器控制所述第一自动控制电路、第二自动控制电路和所述频率综合器。
8.根据权利要求1所述的异步扫频THz时域光谱***，其特征在于，所述控制器包括：
第二自动控制电路和频率综合器；所述第一光探测装置与所述频率综合器通信；所述频率综合器与所述第二自动控制电路通信；所述第二激光器与所述第二自动控制电路通信；
所述第一光探测装置获得的所述第一激光器的脉冲信号进入所述频率综合器，经过所述频率综合器处理，此信号将作为标准频率信号进入第二自动控制电路，与所述第二激光器的脉冲信号进行锁相，所述第二自动控制电路输出控制信号，以使所述第二激光器的频率与所述第一激光器的频率相差预定值。
9.根据权利要求8所述的异步扫频THz时域光谱***，其特征在于，
所述第一光探测装置与所述频率综合器之间还串联设置有第一滤波单元和第一放大器；
所述第二光探测装置与所述第二自动控制电路之间还串联设置有第二滤波单元和第二放大器；
所述第二激光器与所述第二自动控制电路之间还串联设置有第四滤波单元和第四放大器；
所述第一光探测装置获得的第一电脉冲信号经过第一滤波单元和第一放大器放大；
所述第二光探测装置获得的第二电脉冲信号经过第二滤波单元和第二放大器放大；
经滤波放大后的第一电脉冲信号同时进入所述频率综合器，所述频率综合器产生一个频率偏移，频率偏移后的第一脉冲信号进入第二自动控制电路，与经滤波放大后的第二电脉冲信号进行锁相，第二自动控制电路输出第二电压信号，经过第四滤波单元和第四放大器放大后加载到第二激光器的控制端。
10.根据权利要求1-9任意一项所述的异步扫频THz时域光谱***，所述第一激光器和所述第二激光器包括压电陶瓷，在压电陶瓷上加不同电压，激光器输出脉冲的重复频率将发生变化。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109696242A (zh) * | 2017-10-23 | 2019-04-30 | 首都师范大学 | 一种异步扫频THz时域光谱*** |
| CN110376156A (zh) * | 2019-07-30 | 2019-10-25 | 上海理工大学 | 异步光学采样和双光梳集成的太赫兹波谱*** |
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2017
- 2017-10-23 CN CN201721374167.XU patent/CN207528341U/zh not_active Expired - Fee Related
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