大尺寸太赫茲平頂波束的產生研究

鄒開剛，劉 偉，肖 龍，項飛荻，沈思詩，楊振剛，劉勁松，王可嘉

（1.華中科技大學 武漢光電國家研究中心，湖北 武漢 430074；2.華中科技大學 光學與電子信息學院，湖北 武漢 430074；3.中國船舶重工集團公司第七〇一研究所 電磁兼容性重點實驗室，湖北 武漢 430064）

引言

太赫茲波（terahertz，THz）是頻率介于0.1 THz～10 THz 的電磁輻射。該領域研究起步較晚，隨著近幾十年來的太赫茲輻射源以及探測技術的發展，太赫茲波越來越多地被應用于安全檢查，無損檢測、無線通信、材料甄別、軍事探測以及生物醫學成像等領域[1-5]，其中成像技術的應用最為廣泛。由于太赫茲波對于非金屬非極性材料如陶瓷、脂肪、碳板、布料、塑料和復合物等具有良好的穿透性，可以利用其對樣件進行無損檢測成像，而且太赫茲波相比于毫米波檢測成像而言分辨率更高；根據太赫茲波射線的低光子能量和對金屬材料的強反射特性，還可以將其用于人體安檢，且不會對人體產生電離損傷，同時如果結合太赫茲波的物質鑒別特性，還能夠區分是否攜帶炸藥或毒品[6-7]。

對于主動式成像系統來說，傳統的聚焦高斯光源照明不僅效率低下，還會導致照明不均勻性，降低系統的成像信噪比，影響成像結果的可靠性。相比之下，橫向光強均勻分布的平頂波束在很多場合下具有更好的成像效果，能夠提供高信噪比[8]。目前已有多種平頂波束整形技術應用于可見光以及激光領域，如微透鏡陣列整形、空間光調制器、衍射光學元件、自由曲面透鏡整形等[9-12]。……