多元太赫兹信息探测方法和装置

1.一种多元太赫兹信息探测方法，其特征在于，包括：通过太赫兹光源提供待测太赫兹光；利用距离所述太赫兹光源预定距离的太赫兹探测器采集待测太赫兹光的第一空间强度分布信息；将调控装置设置在所述太赫兹光源和所述太赫兹探测器之间，所述调控装置包括多个微结构阵列，不同微结构阵列被设计为具有不同的相位调控特征，并利用所述太赫兹探测器采集经相位调控后的待测太赫兹光的第二空间强度分布信息；利用预先训练的神经网络，根据所述第一空间强度分布信息和所述第二空间强度分布信息重构得到待测太赫兹光的相位信息、光谱信息和偏振信息，包括：利用预先训练的相位重构网络，根据所述第一空间强度分布信息重构得到待测太赫兹光的相位信息；利用预先训练的光谱偏振重构网络，根据所述第二空间强度分布信息重构得到待测太赫兹光的光谱信息和偏振信息，其中：所述相位重构网络的训练过程包括：获取包含多个样品的训练集；利用太赫兹时域光谱系统测量通过每个样品提供的太赫兹光的初始相位分布信息，并利用所述太赫兹探测器获取在离该样品预定距离处的空间强度分布信息；基于所测量的各个样品对应的初始相位分布信息和在离该样品预定距离处的空间强度分布信息，训练所述相位重构网络；所述光谱偏振重构网络的训练过程包括：获取包含多个样品的训练集，已知每个样品在X方向的偏振信息P xn 和在Y方向的偏振信息P yn ，n为样品编号；利用太赫兹时域光谱系统测量每个样品的传输光谱f n ，并使用光谱为S 0 的宽带太赫兹光源照射样品，根据S n =S 0 *f n 得到样品提供的太赫兹光的光谱S n ；将所述调控装置设置在样品和所述太赫兹探测器之间，并利用所述太赫兹探测器获取经相位调控后的太赫兹光空间强度分布信息I mn ，其中m为微结构阵列的编号，n为样品编号；基于所获取的空间强度分布信息I mn 和对应样品的偏振信息P xn 、P yn 及光谱S n ，训练所述光谱偏振重构网络。 2.根据权利要求1所述的多元太赫兹信息探测方法，其特征在于，所述多个微结构阵列完全覆盖待测太赫兹光在所述调控装置上的照射区域。 3.根据权利要求1所述的多元太赫兹信息探测方法，其特征在于，所述调控装置包括MXM个微结构阵列，所述太赫兹探测器具有对应的MXM个探测区域，所述探测区域与所述微结构阵列一一对应。 4.根据权利要求1所述的多元太赫兹信息探测方法，其特征在于，所述方法还包括通过切换装置控制所述调控装置的位置，所述切换装置包括第一挡位和第二挡位，其中：当所述切换装置设置于第一挡位时，控制所述调控装置切出待测太赫兹光的光路；当所述切换装置设置于第二挡位时，控制所述调控装置切入待测太赫兹光在所述太赫兹光源和所述太赫兹探测器间的光路，以使所述调控装置对待测太赫兹光进行相位调控。 5.根据权利要求1所述的多元太赫兹信息探测方法，其特征在于，每个所述微结构阵列的衬底由具有高太赫兹透光率的材料构成，设置于所述衬底上的阵子为金属结构。 6.一种多元太赫兹信息探测装置，其特征在于，包括太赫兹探测器、调控装置、切换装置和数据处理模块，其中：所述太赫兹探测器，设置于距离太赫兹光源预定距离处，所述太赫兹光源用于提供待测太赫兹光；所述调控装置，包括多个微结构阵列，不同微结构阵列被设计为具有不同的相位调控特征；所述切换装置包括第一挡位和第二挡位， 当所述切换装置设置于第一挡位时，控制所述调控装置切出待测太赫兹光的光路，当所述切换装置设置于第二挡位时，控制所述调控装置切入待测太赫兹光在所述太赫兹光源和所述太赫兹探测器之间的光路，以对待测太赫兹光进行相位调控；所述数据处理模块用于利用预先训练的神经网络，根据所述调控装置切入光路和切出光路时所述太赫兹探测器分别采集的空间强度分布信息重构得到待测太赫兹光的相位信息、光谱信息和偏振信息，所述数据处理模块被配置为：利用预先训练的相位重构网络，根据所述调控装置切出光路时所述太赫兹探测器采集的空间强度分布信息重构得到待测太赫兹光的相位信息；利用预先训练的光谱偏振重构网络，根据所述调控装置切入光路时所述太赫兹探测器采集的空间强度分布信息重构得到待测太赫兹光的光谱信息和偏振信息；所述相位重构网络的训练过程包括：获取包含多个样品的训练集；利用太赫兹时域光谱系统测量通过每个样品提供的太赫兹光的初始相位分布信息，并利用所述太赫兹探测器获取在离该样品预定距离处的空间强度分布信息；基于所测量的各个样品对应的初始相位分布信息和在离该样品预定距离处的空间强度分布信息，训练所述相位重构网络；所述光谱偏振重构网络的训练过程包括：获取包含多个样品的训练集，已知每个样品在X方向的偏振信息P xn 和在Y方向的偏振信息P yn ，n为样品编号；利用太赫兹时域光谱系统测量每个样品的传输光谱f n ，并使用光谱为S 0 的宽带太赫兹光源照射样品，根据S n =S 0 *f n 得到样品提供的太赫兹光的光谱S n ；将所述调控装置设置在样品和所述太赫兹探测器之间，并利用所述太赫兹探测器获取经相位调控后的太赫兹光空间强度分布信息I mn ，其中m为微结构阵列的编号，n为样品编号；基于所获取的空间强度分布信息I mn 和对应样品的偏振信息P xn 、P yn 及光谱S n ，训练所述光谱偏振重构网络。 7.根据权利要求6所述的多元太赫兹信息探测装置，其特征在于，所述多个微结构阵列完全覆盖待测太赫兹光在所述调控装置上的照射区域。 8.根据权利要求6所述的多元太赫兹信息探测装置，其特征在于，所述调控装置包括M×M个微结构阵列，所述太赫兹探测器具有对应的M×M个探测区域，所述探测区域与所述微结构阵列一一对应。 9.根据权利要求6所述的多元太赫兹信息探测装置，其特征在于，所述微结构阵列的衬底由具有高太赫兹透光率的材料构成，位于所述衬底上的阵子为金属结构。