一種太赫茲波檢測系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于食品檢測領域，尤其涉及一種太赫茲波檢測系統。
【背景技術】
[0002]我國的儲糧主要為小麥、稻谷和玉米等谷物，由于這些谷物都有固定標準的儲存時間，在超出儲存時間后，谷物的品質、口感均是陳述變化。其中，特別是稻谷，由于儲存期只有一年，很容易超出標準超出時間。因此，有必要及時準確地了解儲藏谷物品質變化，及時對品質發生變化或即將發生變化的儲藏稻谷進行處理。
[0003]對谷物品質的鑒別，采用生化檢測方法進行鑒別并不準確，這主要生化檢測方法鑒別是的谷物的成分，而谷物的成分與谷物品質兩者差別較多，品質改變不代表成分上的變化。因此，生化檢測方法不能滿足谷物品質的精準檢測需要。目前，對谷物品質的變化仍然多采用人工判斷的方法，判斷結果受主觀因素和經驗影響大，因而與實際情況偏差較大。
[0004]由于受現有鑒別技術的限制，不法商販很容易選擇容易超出一年儲藏期限的稻谷(大米)通過拋光技術后，往往能作為新米在市場上銷售，以次充好，從中牟取暴利。
[0005]因此，研發適合谷物，尤其是稻谷品質檢測的新技術、裝置，準確檢測出大米新陳度，對于規范市場秩序，打擊不法商販以次充好，維護糧食安全和群眾身體健康具有重要意義。
【實用新型內容】
[0006]本實用新型的目的在于提供一種太赫茲波檢測系統，旨在利用太赫茲波檢測技術，解決現有谷物，尤其是稻米檢測技術精度不夠，導致谷物質量監控出現漏洞的問題。
[0007]本實用新型是這樣實現的，一種太赫茲波檢測系統，包括分光模塊、延時模塊、發射模塊以及接收模塊，其中，
[0008]分光模塊，用于將輸入的飛秒激光束分解為栗浦光和探測光；
[0009]延時模塊，用于接收所述探測光并對該探測光進行延時輸出，以確保探測光和由栗浦光產生的太赫茲光在到達接收模塊時的相位一致；
[0010]發射模塊，用于將分光模塊輸出的栗浦光轉換為太赫茲波，在太赫茲光經過樣品后射入到接收模塊中，且在測量噪聲時阻塞太赫茲波；
[0011]接收模塊，用于將經過樣品后的太赫茲光與延時模塊射出的探測光共線整合傳輸，再進行電光聚焦后檢測THz波束電場的極化變化，并將該電場進行鎖相放大。
[0012]優選地，所述太赫茲波檢測系統還包括處理模塊以及顯示模塊；其中，處理模塊，用于對所述接收模塊鎖相放大的THz波束電場轉換為太赫茲波形；顯示模塊，用于將處理模塊轉換的太赫茲波形在屏幕上進行顯示。
[0013]優選地，所述太赫茲波檢測系統還包括第一導光模塊、第二導光模塊、第三導光模塊以及第四導光模塊；其中，
[0014]所述第一導光模塊，用于將系統外部射入的飛秒激光束導入所述分光模塊中；
[0015]所述第二導光模塊，用于將分光模塊射出的栗浦光導入到發射模塊中；
[0016]所述第三導光模塊，用于將所述延時模塊射出的探測光導入到接收模塊中；
[0017]所述第四導光模塊，用于將所述發射模塊射出的太赫茲波導入到接收模塊中。
[0018]優選地，所述第一導光模塊包括第一光路校準器、第二光路校準器、第三光路校準器、第一轉向鏡和第二轉向鏡；其中，外部飛秒激光束分別經第一光路校準器校準、第一轉向鏡轉向、第二光路校準器校準、第三光路校準器校準以及第二轉向鏡轉向后，射入分光模塊；
[0019]所述第二導光模塊包括第四光路校準器、第五光路校準器以及第三轉向鏡；所述分光模塊射出的栗浦光經第四光路校準器校準、第三轉向鏡轉向以及第五光路校準器校準后，射入發射模塊；
[0020]所述第三導光模塊包括第四轉向鏡、第五轉向鏡、第六光路校準器、第七光路校準器；其中，所述延時模塊射出的探測光經第四轉向鏡轉向、第六光路校準器校準、第五轉向鏡轉向、第七光路校準器校準后，射入接收模塊；
[0021 ] 所述第四導光模塊包括第一太赫茲轉向鏡和第二太赫茲轉向鏡，所述發射模塊射出的太赫茲波經過第一太赫茲轉向鏡、第二太赫茲轉向鏡轉向后射入接收模塊，在第一太赫茲轉向鏡和第二太赫茲轉向鏡之間的太赫茲波傳輸線路上設有用于放置樣品的樣品放置區。
[0022]優選地，所述分光模塊包括半波片、偏振分束器，其中，所述飛秒激光束經第一導光模塊導入后，射入半波片中，通過控制半波片的旋轉角度對確定栗浦光和探測光的功率比例，然后再射入偏振分束器，將激光束分為栗浦光和探測光；
[0023]所述延時模塊包括第一四分之一波片、反射器、反射鏡以及鰭狀鏡；其中，所述分光模塊的偏振分束器射出的探測光依次射入第一四分之一波片、反射器以及反射鏡，探測光經反射鏡反射，反射的探測光依次射入反射器、第一四分之一波片、偏振分束器后，偏振分束器再將探測光折射到鰭狀鏡中，所述鰭狀鏡將探測光折射到接收模塊中。
[0024]優選地，所述延時模塊還包括第六轉向鏡、第七轉向鏡、第八轉向鏡、第八光路校準器以及第九光路校準器；其中，當樣品區域的太赫茲光程超過350毫米時，所述鰭狀鏡折疊，折射到鰭狀鏡中的探測光經第八光路校準器校準、第六轉向鏡轉向、第七轉向鏡轉向、第九光路校準器校準、第八轉向鏡轉向后，重新射入鰭狀鏡中，鰭狀鏡將再次接收的探測光折射到接收模塊中。
[0025]優選地，所述發射模塊包括用于產生太赫茲的發射器、第九轉向鏡、第十轉向鏡、第一透鏡、第二透鏡以及用于在測量噪聲時阻塞太赫茲波的太赫茲波噪聲開關；其中，所述栗浦光經第二導光模塊導入后，經第九轉向鏡轉向、第十轉向鏡轉向、第一透鏡聚焦后射入發射器，所述發射器將栗浦光轉換為太赫茲波后經第二透鏡聚焦后射出，在該太赫茲波射出方向上設有太赫茲波噪聲開關。
[0026]優選地，所述接收模塊包括:第三透鏡、第四透鏡、第十一轉向鏡、納米銦錫、電光晶體THz檢測器、第二四分之一波片、沃爾什棱鏡、平衡檢測器；其中，
[0027]探測光經第三導光模塊導入后，經第三透鏡聚焦、第十一轉向鏡轉向后，射入到納米銦錫上；
[0028]太赫茲波經第四導光模塊導入后，經第四透鏡聚焦后，射入到納米銦錫上；
[0029]所述納米銦錫將接收到的探測光、太赫茲波進行整合為共線波束傳輸，所述共線波束依次射入電光晶體THz檢測器、第二四分之一波片、沃爾什棱鏡以及平衡檢測器后，由平衡檢測器探測共線波束在電光晶體THz檢測器中變化的電場。
[0030]近年來出現了多種太赫茲光譜分析技術，其中，以太赫茲時域光譜分析技術(THz-TDS)的應用最為成熟。與傳統的分析方法相比，THz-TDS能夠給出被測樣品內部結構及生化變化過程的整體信息，由多個光學參量(特征譜、吸收率、折射率、相位變化、介電常數等)提供了一個關于生物系統基本特性的綜合指標，這個指標的具體生物學含義，關聯到被測樣品本身的種類、狀態以及環境因素等。太赫茲光譜分析技術進行谷物新陳度檢測的優點在于快速、靈敏、可靠。
[0031]本實用新型利用太赫茲光譜檢測技術，并提供了太赫茲波檢測系統及其在谷物新陳度檢測方面的應用。相比于現有技術的缺點和不足，本實用新型具有以下有益效果:
[0032](I)檢測速度快，符合糧食品質檢測便捷化、快速化的發展趨勢。特別對于是糧食和食品的現場檢測，這一點尤為重要；
[0033](2)靈敏度高。大量研究表明，太赫茲光譜對生物分子的變化具有高度的敏感性。
[0034](3)易獲得高維度的生物特征信息，利用太赫茲光譜檢測可以獲得特征譜、吸收率、折射率、相位變化等多維度的生物特征信息，容易實現基于最優類間距離度量的聚類分析。
[0035](4)太赫茲檢測系統結構簡單、性能穩定、結果可靠、重復性強。
[0036](5)檢測過程簡單，過程控制容易實現、易于標準化。
[0037](6)人工干預少，易于實現智能化處理，分析結果更具客觀性。
【附圖說明】
[0038]圖1是本實用新型太赫茲波檢測系統的模塊化結構示意圖；