共光路連續太赫茲反射和衰減全反射成像*

武麗敏 徐德剛 王與燁? 葛梅蘭李海濱 王澤龍 姚建銓

1) (天津大學精密儀器與光電子工程學院， 激光與光電子研究所， 天津 300072)

2) (天津大學光電信息技術教育部重點實驗室， 天津 300072)

太赫茲成像技術是醫學成像的候選技術之一， 尤其是連續太赫茲反射和衰減全反射成像有望實現術中快速成像， 是目前研究的熱點課題.本文理論研究了成像角度對反射信號和衰減全反射穿透深度的影響， 獲得了適用于反射和衰減全反射成像的太赫茲波成像角度.在此基礎上設計了全反射棱鏡， 通過反射窗口和全反射棱鏡快速切換的方式， 實現了共光路連續太赫茲反射和衰減全反射雙模式成像.以蒸餾水和豬肉為樣品，實驗研究了連續太赫茲反射和衰減全反射成像.結果表明， 與反射成像相比， 連續太赫茲衰減全反射成像具有成像分辨率高、圖像對比度高和信號穩定性高的優點， 且可以準確獲得樣品反射率.太赫茲衰減全反射成像技術更有助于實現樣品的高靈敏度成像.

1 引 言

基于太赫茲波(THz wave)的安全性、穿透性和指紋譜等特性， 太赫茲波成像技術已廣泛應用于安全檢查、環境監測、醫療診斷和無損探傷等方面[1].根據源的不同， 太赫茲成像可分為兩種: 脈沖太赫茲成像和連續太赫茲成像.脈沖太赫茲成像可同時獲得樣品成像和光譜信息.1995年， Hu等[2]通過在太赫茲時域光譜儀中增添二維掃描移動平臺， 首次實現脈沖太赫茲成像.基于時域光譜……