連續(xù)太赫茲波成像與探測(cè)技術(shù)研究.pdf

1、近年，太赫茲波技術(shù)引起科技人員的廣泛研究。太赫茲波技術(shù)以其較低的光子能量、較高的穿透性、豐富的光譜信息在生物醫(yī)學(xué)、安全監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域都展示了獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。太赫茲波輻射源和太赫茲波探測(cè)技術(shù)影響著其他一切太赫茲波科學(xué)和技術(shù)研究的發(fā)展。太赫茲波成像技術(shù)則是太赫茲波應(yīng)用中的一個(gè)重要領(lǐng)域。目前國際上對(duì)太赫茲波成像裝置的研究以基于太赫茲時(shí)域光譜的透射和反射成像裝置為主。但該方法中成像元件需要在掃描點(diǎn)上暫停，耗時(shí)太長，圖像對(duì)比度不高。相比于脈沖太赫茲波，連

2、續(xù)太赫茲波產(chǎn)生裝置結(jié)構(gòu)更為簡單、輸出功率更高，在實(shí)際成像應(yīng)用中更有優(yōu)勢(shì)。本論文為連續(xù)太赫茲波成像與探測(cè)技術(shù)研究，是太赫茲波應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)。
　　 本論文利用光泵連續(xù)波太赫茲源（0.3-7THz，平均可達(dá)50mW），探討基于熱釋電原理的太赫茲應(yīng)用技術(shù)，涉及到利用熱釋電面陣相機(jī)的實(shí)時(shí)成像和利用紅外熱釋電元件的探測(cè)與掃描成像。
　　 (1)基于熱釋電相機(jī)（124×124陣列）獲得了連續(xù)太赫茲波實(shí)時(shí)成像。在2.52THz，1.

3、89THz和1.63 THz連續(xù)太赫茲波下得到了的穩(wěn)定實(shí)時(shí)成像，成像面積達(dá)25mm×25mm。
　　 (2)研制了連續(xù)太赫茲波實(shí)時(shí)透射成像系統(tǒng)，得到了連續(xù)太赫茲波實(shí)時(shí)圖像，針對(duì)太赫茲波紙幣鑒偽這一特殊應(yīng)用領(lǐng)域，進(jìn)行了詳細(xì)研究。
　　 (3)利用直方圖法分析了太赫茲波實(shí)時(shí)圖像的特點(diǎn)，研究了連續(xù)太赫茲實(shí)時(shí)圖像增強(qiáng)與拼接成像的方法，提高了成像效果。介紹了軟件設(shè)計(jì)的過程，給出了軟件界面。
　　 (4)對(duì)各種紅外元件

4、的太赫茲波響應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析，選擇了適當(dāng)?shù)奶綔y(cè)元（LHI778），并探索了信號(hào)放大的方法，設(shè)計(jì)了探測(cè)器。實(shí)驗(yàn)證明該太赫茲波探測(cè)器可穩(wěn)定工作于2.52THz，1.89THz和1.63 THz連續(xù)太赫茲波；適用于0mW-50mW之間非相干探測(cè)，響應(yīng)度達(dá)到1000V/W以上。
　　 (5)為了進(jìn)一步測(cè)試探測(cè)器性能，在自制探測(cè)器的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步研制了連續(xù)太赫茲波的掃描成像裝置，獲得了200mm×130mm范圍的二維點(diǎn)掃描成像。本論文給