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申请/专利权人：齐鲁工业大学(山东省科学院)

摘要：本发明提出了一种基于太赫兹波的复折射率测量方法、系统、介质及设备，方法包括：获取衍射条件下太赫兹波的一般场强表达式；基于一般场强表达式构建太赫兹辐射的波动方程，根据波动方程和高斯光束特性得到包含光束参数的场振幅；将场振幅代入一般场强表达式，得到包含光束参数的场强表达式；测量场强数值和太赫兹波沿z轴传播的实时数值，基于测量数值和包含光束参数的场强表达式得到光束的光斑尺寸；根据光斑尺寸计算复折射率。本发明考虑衍射条件下太赫兹高斯光束分布的情况，在此基础上给出太赫兹辐射在强衍射条件下的分布模型，根据高斯光束特性求解吸收系数参数，从而提高材料复折射率测量的准确性。

主权项：1.一种基于太赫兹波的复折射率测量方法，其特征在于，包括：获取衍射条件下太赫兹波的一般场强表达式；基于一般场强表达式构建太赫兹辐射的波动方程，根据波动方程和高斯光束特性得到包含光束参数的场振幅；具体包括：提取一般场强表达式中太赫兹波在三维空间传播的场强，构建太赫兹辐射的波动方程；根据所述三维空间传播的场强得到太赫兹波沿z轴传播的光束场强；将所述沿z轴传播的光束场强代入波动方程，根据光束局限在传播轴附近的近轴时，束腰平面的侧束轮廓呈现高斯分布的特性，求解沿z轴传播的光束场强的最低阶解距离束腰z处的场振幅，得到包含光束参数的场振幅；所述包含光束参数的场振幅，具体为： 其中，为场振幅，表示光束的三维位置，表示光束沿轴传播的实时数值，为共焦参数，有，为光束的光斑尺寸；为在轴向位置坐标处高斯光束的光斑半径，其大小等于轴线至振幅降至轴线处的距离，为轴向位置坐标处光束等相位面的曲率半径，为附加相移，i表示虚数单位，k表示射入太赫兹波的波数；将场振幅代入一般场强表达式，得到包含光束参数的场强表达式；所述包含光束参数的场强表达式具体为： ；测量和太赫兹波沿z轴传播的实时数值，由求解光斑尺寸；通过测得，在光斑尺寸为已知值的情况下，根据以下方程求解复折射率；所述复折射率包括吸收系数和折射率；所述吸收系数计算过程为： 其中，表示延迟时间，是太赫兹波走过的距离，是发射太赫兹波源的位置,、为真空中的光速，e为指数函数的底数，t表示光脉冲走过的时间，n为透镜材料的折射率，为静止电荷输运的电子迁移率，为基底处的电场强度，为自由空间的阻抗，A为光激发区域，为真空磁导率，y表示物体在垂直方向的位置，为电子迁移率，表示静止电荷输运的电子迁移率，为吸收系数率参数，为吸收系数；所述折射率的计算过程为： 其中，为折射率，为延迟时间。

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