太赫兹脉冲焦平面成像技术的发展与应用

发布时间：2025-01-09 06:51

　　 作为太赫兹技术中的重要组成部分,太赫兹脉冲焦平面成像一经问世就引起了行业内的广泛关注,人们引入了各种方法去提升此成像技术的测量性能,同时也尝试将此成像技术应用于不同的工业和基础研究领域。本文综述了近年来人们对太赫兹脉冲焦平面成像的技术改良和应用研究,包括提升成像系统的空间分辨率、信噪比、信息获取能力,以及将此成像技术应用于光谱识别检测、超表面器件功能验证、太赫兹特殊光束测量、太赫兹表面波观测等,希望该综述能够推动太赫兹脉冲焦平面成像的进一步技术革新和应用拓展。

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【部分图文】：

图6 太赫兹脉冲焦平面成像的光谱识别检测[24-25]。(a)利用太赫兹脉冲焦平面反射成像系统对化学药品的检测；(b) 2,4-DNT、可可碱、RDX、谷氨酸和玻璃的光学图像以及太赫兹图像；(c)利用太赫兹脉冲焦线成像系统对生物切片的检测；(d)人类牙齿切片样品的光学图像以及太赫兹图像

图5太赫兹脉冲焦平面成像实现对矢量光场测量[22]。(a)太赫兹脉冲焦平面成像系统，探测晶体选用了<100>ZnTe;(b)线偏振汇聚太赫兹光场，其Ez分量在传输过程中振幅和相位的演变；(c)左旋圆偏振汇聚太赫兹光场，其Ez分量的复振幅演化过程3.2超表面器件的功能表征

图1 太赫兹脉冲焦平面成像与太赫兹逐点扫描成像的比较[12-13]。(a)太赫兹逐点扫描成像；(b)由太赫兹逐点扫描成像获得的树叶太赫兹强度图像；(c)太赫兹脉冲焦平面成像；(d)由太赫兹脉冲焦平面成像获得的太赫兹光斑分布

太赫兹成像技术的发展开始于1995年，在太赫兹时域光谱技术的基础上，Bell实验室的Hu等[12]开拓性地提出了太赫兹逐点扫描成像技术，从此开启了太赫兹成像的大门。图1(a)展示了太赫兹逐点扫描成像的光路原理，其与太赫兹时域光谱技术类似，都是由一路激光分为两路分别激发太赫兹辐射源....

图2 太赫兹脉冲焦线成像[16]。(a)太赫兹脉冲焦线成像系统；(b)金属孔阵列样品和样品的太赫兹图像，频率范围位于0.407 THz、0.815 THz、1.600 THz

在2008年，日本大阪大学Yasui等[16]对太赫兹成像的发展提出了一个有趣的改进，形成了一套太赫兹脉冲焦线成像系统，在一定程度上也较好地缩短了成像耗时。图2(a)展示了太赫兹脉冲焦线成像系统的光路图，利用柱透镜(CL1)将太赫兹光束汇聚成一条焦线照射样品，通过样品后的太赫兹焦....

图8 利用太赫兹脉冲焦平面成像对太赫兹特殊光束进行矢量表征[38-39,41]。(a)太赫兹涡旋光束的矢量表征；(b)太赫兹贝塞尔光束的矢量表征；(c)太赫兹瓶子光束的矢量表征

总体来说，由于太赫兹特殊光束的独特衍射性质，研究这些光束对于开发新型太赫兹光谱与成像系统具有很好的推动意义，目前太赫兹特殊光束已经在太赫兹成像[42]、太赫兹场进行粒子加速[43]等领域得到了很好的应用。利用太赫兹脉冲焦平面成像，可以对太赫兹特殊光束的衍射特性进行全面而准确地表征....

本文编号：4025322