基于Tracepro的太赫兹探测阵列光学镜头设计-论文.pdf

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1、第44卷第4期激光与红外V0I．44．No．42014年4月LASER&INFRAREDApril，2014文章编号：1001-5078(2014)04-0438-05-太赫兹技术·基于Tracepro的太赫兹探测阵列光学镜头设计闫淼，王军，杨明，吴志明，蒋亚东(电子科技大学光电信息学院，四川成都610054)摘要：太赫兹探测成像技术是一种新兴的、极具发展前景的探测技术。为了满足太赫兹探测阵列的成像要求，设计了一种结构紧凑的折射型光学镜头，并采用Tracepro软件对该光学镜头轴上及离轴无穷远点在焦平面的成像情况进行了模拟仿真，优化了光学镜头结构参数。设计的光学镜头采用HRFZ-Si作

2、透镜材料，并在透镜表面涂覆parylene抗反薄膜，其焦距为26．2mm，视场角为l6．3。，相对孔径为1．9：1，分辨率为20lp／mm。关键词：太赫兹；探测阵列；Tracepro；光学镜头中图分类号：0435．2文献标识码：ADOI：10．3969／j．issn．1001—5078．2014．04．19DesignofopticallensforterahertzdetectorarrayusingTraceproYANMiao，WANGJun，YANGMing，WUZhi—ming，JIANGYa-dong(SchoolofOptoelectronicInformation，Un

3、iversityofElectronicScienceandTechnologyofChina，Chengdu610054，China)Abstract：Terahertzimagingtechnologyisarisingdetectiontechnologywithgreatdevelopmentprospects．Inordertosatisfytherequirementforterahertzdetectorarrayimaging，acompactrefractiveopticallensisdesigned．Thelensnla—terialisHRFZ—Siwithap

4、aryleneanti—reflectioncoatingonthesurface．Theimagingonthefocalplaneofthepointatinfinityontheaxisand0ffaxisthroughtheopticallensissimulatedbyusingTraceprosoftware．andthestructuralpa-rametersoftheopticallensareoptimized．Theoptimizinglenssimulationresultsindicatethatthefocallengthoftheopticallensis

5、26．2mm．thefiledangleis16．3。．therelativeapertureis1．9：1andtheresolutionis20lp／mm．Keywords：terahertz；detectorarray；Tracepro；opticallens1引言成像情况进行模拟仿真，优化了光学镜头的结构太赫兹(terahertz)波处于电子学与光子学之问参数。的过渡区，其表现出的独特性质引起了科学界越来2光学结构设计越浓厚的兴趣¨J。太赫兹探测成像是太赫兹技术太赫兹微测辐射热计的光学镜头结构设计一般应用的重要方向-41。非制冷阵列热探测器具有低有三种：反射型、折射型、反射一折

6、射型，三种光学结成本、轻便、可靠及宽频带的特性J，美国、日本、加构示意图如图1所示。反射型结构的优点是不用考虑太赫兹波穿过材料时的透过率，只需要考虑具有拿大等多国的研究机构将其作为太赫兹探测器研究的重点-81。Tracepro是一套普遍适用于照明系高反射率的材料(表面镀金的反射镜对太赫兹波具有将近100％的反射率)。但是对于应具有相对较统、光学分析、辐射度分析及光度分析等的光学设计大的视场角及较小的光圈系数的探测光学结构，采及仿真软件。本文根据应用光学基础理论，为探测阵列规模基金项目：圜家自然科学基金(No．61006036)；教育部新世纪优80×60，探测像元尺寸75m的太赫兹探测阵

7、列设秀人才计划(No．NCET一10—0299)资助。作者简介：闫淼(1987一)，男，硕士研究生，主要从事THz微测计了一种折射型光学镜头。应用Tracepro光学仿真辐射热计方面的研究。E-mail：ueoewj@gmail．COIl软件对无穷远点通过设计的光学镜头在焦平面上的收稿日期：2013-08-29；修订日期：20134)924激光与红外No．42014闫淼等基于Tracepro的太赫兹探测阵列光学镜头设计439在HRFZ-Si表面