基于太赫兹干涉成像系统的设计与研究
作者:
作者单位:

1.沈阳工业大学 信息科学与工程学院,辽宁 沈阳 110870;2.辽宁省太赫兹成像感知重点实验室,辽宁 沈阳 110169;3.中国科学院 沈阳自动化研究所,辽宁 沈阳 110169

作者简介:

周心悦(1999-),女,在读硕士研究生,主要研究方向为太赫兹探测与感知.email:15042927829@163.com.
郭 莹(1975-),女,博士,教授,主要研究方向为自适应滤波、图像处理.
祁 峰(1981-),男,博士,研究员,主要研究方向为太赫兹成像技术等.
王冠文(1994-),男,在读博士研究生,主要研究方向为太赫兹探测与感知.

通讯作者:

祁 峰(1981-),男,博士,研究员,主要研究方向为太赫兹成像技术等. email:qifeng@sia.cn

基金项目:

国家重点研发计划资助项目(2023YFF0718303);雄安新区科技创新专项资助项目(2022XAGG0181)

伦理声明:



Design and research of terahertz interferometric imaging system
Author:
Ethical statement:

Affiliation:

1.School of Information Science and Engineering,Shenyang University of Technology,Shenyang Liaoning 110870,China;2.Key Laboratory of Terahertz Imaging and Sensing,Liaoning Province,Shenyang Liaoning 110169,China;3.Shenyang Institute of Automation,Chinese Academy of Sciences,Shenyang Liaoning 110169,China

Funding:

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    摘要:

    干涉成像技术可在非接触条件下精准测量物体表面的微小形变或位移,展现出广泛的应用潜力。本文设计并构建了一种基于太赫兹频段的反射和透射干涉系统,该系统通过扫描后直接利用相位信息重塑图像。实验显示,在164 GHz、172 GHz、196 GHz和204 GHz频段,迈克尔逊干涉系统的成像质量和分辨力均优于直接测量法;在150 GHz下,未使用成像算法即可达到半波长分辨力,对比度相较直接测量提升50%;在180 GHz频段实现了马赫-曾德尔干涉系统,双光路差分有效降低了相位噪声,证明了该系统的可行性和优势。太赫兹干涉技术为成像领域提供了非接触式的高分辨力成像解决方案。

    Abstract:

    Interferometric imaging technology can accurately measure the tiny deformations or displacements on the surface of objects in a non-contact manner, demonstrating extensive application potential. In this paper, a reflection and transmission interferometric system based on the terahertz band is designed and constructed. This system directly reconstructs images using phase information after scanning. Experiments show that at frequencies of 164 GHz, 172 GHz, 196 GHz, and 204 GHz, the imaging quality and resolution of the Michelson interferometric system are superior to those of the direct measurement method. At 150 GHz, without using any imaging algorithm, the system can achieve half-wavelength resolution, with a contrast improvement of 50% compared to direct measurement. At 180 GHz, a Mach-Zehnder interferometric system is implemented, where the dual-path difference effectively reduces phase noise, thus proving the feasibility and advantages of the system. Terahertz interferometric technology provides a noncontact, high-resolution imaging solution for the imaging field.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

周心悦,郭莹,祁峰,王冠文.基于太赫兹干涉成像系统的设计与研究[J].太赫兹科学与电子信息学报,2025,23(6):569~576

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  • 收稿日期:2024-11-14
  • 最后修改日期:2025-04-28
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  • 在线发布日期: 2025-07-01
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