太赫兹散射特性测量中准直系统光学性能分析-论文.pdf

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1、第34卷光学学报光学前沿一——信息光学2Ol4年9月ACTA0PTICASINICA专刊太赫兹散射特性测量中准直系统光学性能分析余剑雨李琦赵永蓬陈德应(哈尔滨工业大学可调谐激光技术国家级重点实验室，黑龙江哈尔滨150080)摘要为了研究太赫兹散射特性测量中准直系统的影响因素，利用Zemax光学设计仿真软件对太赫兹散射特性测量中的准直系统进行建模以及仿真。分别从出射激光的束腰和发散角这两个方面，研究了在118．83p．m的太赫兹发射源中，出射激光对准直光束的准直性、宽度和发散角的影响，为散射特性的精确测量提供一定的理论支

2、撑。关键词成像系统；太赫兹；散射特性测量；准直系统；束腰；发散角中图分类号TN29文献标识码Adoi：10．3788／AOS2O1434．sl1lOO3AnalysisoftheOpticalPerformanceofCollimationSystemintheTerahertzScatteringMeasurementSheJianyuLiQiZhaoYongpengChenDeying(NationalKeyLaboratoryofScienceandTechnologyOnTunableLaser，HarbinI

3、nstituteofTechnology，Harbfn，HeilongJiang150080，China)AbstractInordertostudythefactorsofcollimationsystemintheterahertzscatteringmeasurement，thecollimationsysteminTerahertzscatteringmeasurementsystemismodeledandsimulatedbytheuseoftheopticaldesignsoftwareZemax．Fro

4、mthelaserbeamwaistanddivergenceangleofemissionlaserthesetwoaspectsrespectively。in118．83tLmterahertzemissionsources，theeffectsofemissionlaseroncollimationproperties，widthanddivergenceangleofcollimatedbeamarestudied，whichprovidetheoreticalsupportsinthescatteringch

5、aracteristicsoftheactualmoreaccuratemeasurements．Keywordsimagingsystems；terahertz；scatteringmeasurement；collimationsystem；beamwaist；angleofdivergenceOCIScodes040．2235；080．4228；120．5820；220．1l4O1引言离轴抛面镜最大装调误差。但是在其准直系统的模型建立过程中，离轴抛物面镜P1和P2的焦点没有太赫兹(THz)技术是21世纪科学研究的一

6、个重要领域uJ。近年来，对太赫兹目标散射特性研完全重合，因此实际准直后的束散角仅约为5倍，文中给出的发散角有误。为了提高准直系统的平行究日益受到关注～。太赫兹雷达散射截面测量始度，本文将对P1、P2共焦的准直系统进行分析，同于20世纪末，主要针对球、圆柱体等标准体和飞机时考虑到所用的激光器出射激光参数均为实验测量等缩比模型。丹麦于2010年利用飞秒激光器组成值，由于测量误差的存在，可能导致散射特性测量光的太赫兹时域光谱系统进行了缩比1：150的F一16飞机模型的雷达散射截面测量实验]。文献[1o]初路的准直光的参数发生

7、变化。因此，本文从太赫兹出射激光的束腰直径和出射激光发散角两个方面，步分析了光学系统中的准直系统和收集系统，通过对三个离轴抛物面镜的倾斜角和偏心距的分析，得研究在118．83“m的太赫兹发射源中出射激光对该系统平行光的准直性、宽度的影响，对实际实验的出在l18．83m的太赫兹发射源中，系统可允许的收稿日期：2014—0122；收到修改稿日期：2014—03—12作者简介：佘剑雨(1989)，男，硕士研究生，主要从事太赫兹目标特性测量方面的研究。E—mail：shejianyu—hit@126．corn导师简介：李琦(1

8、963～)，女，博士，教授，主要从事激光雷达与太赫兹成像等方面的研究。Email：1iqi2013@hit．edu．cn佘剑雨等：太赫兹散射特性测量中准直系统光学性能分析即为系统的入瞳大小。这个数据是实验中的初步测量结果，由于测量方法采用的是刀口法测量，而采用的探测器是面阵探测器，误差较大。为了研究出射激光束腰大小对平行光束的影响