《太赫兹扫描反射成像与实时透射成像的初步研究（学位论文-工学）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《太赫兹扫描反射成像与实时透射成像的初步研究（学位论文-工学）（71页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、工 学 硕 士 学 位 论 文太 赫 兹 扫 描 反 射 成 像 与 实 时 透 射 成 像 的初 步 研 究单 纪 鑫哈 尔 滨 工 业 大 学2008 年 6 月国内图书分类号: TN248.22国际图书分类号: 535.345.1工 学 硕 士 学 位 论 文太 赫 兹 扫 描 反 射 成 像 与 实 时 透 射 成 像 的初 步 研 究硕 士 研 究 生 ： 单 纪 鑫导 师： 李 琦 教 授申 请 学 位 ： 工 学 硕 士学 科 、 专 业： 物 理 电 子 学所 在 单 位 ： 光 电 子 信 息 科 学 与 技 术 系答 辩 日 期 ： 2008 年 6 月授 予 学 位 单
2、位 ： 哈 尔 滨 工 业 大 学Classified Index: TN248.22U.D.C.: 535.345.1Dissertation for the Doctoral Degree in EngineeringPRIMARY INVESTIGATION OF TERAHERTZSCANNING REFLECTION IMAGING ANDREAL-TIME TRANSMISSION IMAGINGCandidate： Shan JixinSupervisor： Prof. Li QiAcademic Degree Applied for： Master of Engineering
3、Speciality： Physical-ElectronicsAffiliation： Department of Opto-electronicsInformation Science andTechnologyDate of Oral Examination： June, 2008University： Harbin Institute of Technology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘 要太赫兹辐射是频率在 0.1THz10THz 区间内的远红外电磁辐射，它可以像 X射 线 、 可 见 光 等 辐 射 一 样 ， 作 为 物 体 成 像 的 光 源 ， 由 于 其 独 特 的
4、性 质 ， 使 得 成像 技 术 在 安 全 检 查 、 航 天 航 空 领 域 等 方 面 都 有 着 巨 大 的 应 用 潜 力 。 目 前 太 赫 兹源种类较多，但只有 CO2激光泵浦 THz 激光器具有实验装置紧凑，输出光功率较 大 、 功 率 较 稳 定 等 优 点 ， 且 已 经 商 品 化 。 为 此 本 论 文 主 要 是 使 用 相 干 公 司 生产的 CO2激光泵浦 THz 激光器 SIFIR-50 进行了两个方面的研究：一方面利用 P4-42 探测器进行了太赫兹扫描反射成像的研究，太赫兹反射成像在安全检测以及反 恐 等 领 域 有 很 大 的 发 展 潜 力 ， 目 前
5、尚 未 见 有 国 内 相 类 似 的 研 究 报 道 ； 另 一 方面利用 Pyrocom III 热像仪进行了太赫兹实时透射成像的研究，目前提高太赫兹成像速度和图像分辨率是国际上对太赫兹成像研究的热点，利用 Pyrocom III 热像 仪 构 建 的 实 时 透 射 成 像 系 统 在 成 像 速 度 和 图 像 分 辨 率 上 有 很 大 的 提 高 。由 于 太 赫 兹 扫 描 反 射 成 像 系 统 需 要 利 用 锗 制 分 光 镜 ， 因 此 本 论 文 首 先 研 究了 在 太 赫 兹 波 段 下 半 导 体 锗 的 透 过 特 性 ， 测 得 了 在 6 种 波 长 下 的
6、 透 过 率 ， 并 且分 析 半 导 体 锗 的 透 过 特 性 与 波 长 之 间 的 关 系 。本 文 设 计 和 搭 建 了 太 赫 兹 扫 描 反 射 成 像 系 统 ， 进 行 了 改 变 系 统 参 数 对 成 像效 果 影 响 的 实 验 ， 并 且 隔 着 障 碍 物 对 一 些 样 品 进 行 反 射 成 像 ， 为 今 后 深 入 的 研究和探索提供了一定的借鉴。另外，本文还搭建了基于 Pyrocam III 热像仪的实时 透 射 成 像 系 统 ， 自 行 编 写 了 系 统 的 控 制 软 件 。 利 用 该 实 时 透 射 成 像 系 统 对1.63THz 和 2.
7、52THz 分别进行了成像实验研究。最后利用 VC+初步编写了太赫 兹 仿 真 软 件 和 太 赫 兹 图 像 处 理 软 件 ， 为 太 赫 兹 成 像 在 系 统 仿 真 和 图 像 处 理 方面 的 研 究 打 下 基 础 。关 键 词 气 体 激 光 器 ； 太 赫 兹 ； 反 射 成 像 ； 实 时 透 射 成 像 ； 障 碍 物-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractTHz radiation is the far infrared radiation whose frequency is between 0.1THzand 10THz, which can be us
8、ed as imaging light source like X radiation and visiblelight. Because it has special characteristics, THz imaging technology has tremendousapplication potentiality in the safety inspection, aerospace and other areas. There aremany THz laser sources, but only THz laser pumped by CO2 gas has the advan
9、tagesof compactness, high and stable output power, which is already widely applied incommerce. In this thesis, the investigations on THz imaging were made in twoaspects with CO2 laser-pumped THz laser produced by Coherent Corporation. On theone hand, the THz scanning reflection imaging technique was
10、 studied by utilizingthe P4-42 detector. The THz reflection imaging has been not reported in domesticnewspapers and periodicals at present, but it has tremendous application potentialityin safety inspection, counter-terrorism and other fields. On the other hand, theresearch on THz real-time transmis
11、sion imaging was made by using the Pyrocam IIIthermal imaging system. In recent days, how to heighten the THz imaging velocityand resolution ratio is a focus in the international community, and the transmissionimaging system based on Pyrocam III can be a good improvement measure ofresolving these tw
12、o issues.Because the spectroscope made by spectroscope is used in the THz scanningreflection imaging system, the transmission properties of Ge semiconductor inTerahertz region were studied firstly. Transmittances at six different waveforms weremeasured and the relationship between the transmission a
13、nd wavelength wasinvestigated.THz reflection imaging system was designed and implemented in this paper.Some imaging experiments were made to analyze how the parameters of systemaffect the imaging results, and some images were acquired by penetrating throughsome barriers, which would have some refere
14、nce values for further research andexploration. Otherwise, the THz real-time transmission imaging system based on thePyrocam III thermal imaging system was constructed, and the system controlsoftware was developed. Utilizing this THz real-time transmission imaging system,- II -哈尔滨工业大学工学硕士学位论文some im
15、aging experiments were made at 1.63THz and 2.52THz. At last, the THzimaging simulation software and the THz image processing software were primarilydesigned utilizing VC+ tool, which would set the foundation for the research onTHz imaging system simulation and image processing.Keywords gas laser; terahertz; reflection imaging; real-time transmission imaging;barrier- III -哈尔滨工业大学工学硕士学位论文目 录摘 要 . IAbstract . II第 1 章 绪 论 .
