太赫兹波技术及成像应用探讨.pdf

《太赫兹波技术及成像应用探讨.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、10459200612013070202005郑士学州位大论学硕文(科学学位)太赫兹波技术及成像应用探讨院系名称:物理工程学院学科门类:理学专业名称:粒子物理与原子核物理作者姓名:猴俊培导师姓名、职称:李玉晓教授二零零九年五月郑州大学硕士学位论文摘要摘要太赫兹波是指频率为100GHz一10THz的电磁辐射(ITHz=10’ZHz)，因为太赫兹处于电磁波段中特殊的位置，与其它波段的电磁波相比具有许多独特的性能，如瞬态性、低能性、宽带性、非极性物质极强穿透力等。太赫兹波目前在生物医学领域、国防军事通讯、安检无损探测等都有广泛的应用。近十年的研究表明它有非常重要的

2、学术和应用价值，使得全世界各国都给予极大的关注，积极开发THz技术及其应用。常用的太赫兹波源技术主要有半导体表面产生、光电导和光整流方法、激光器技术、耿氏振荡器等，太赫兹探测技术主要有光电导取样技术(PC一S)和自由空间取样技术(FS一EOs)。太赫兹技术包括太赫兹时域光谱技术和成像技术。目前太赫兹光谱技术已广泛应用于实验研究。成像技术主要分为扫描成像、实时成像、层析成像、近场成像等方法。目前的太赫兹成像设备比较笨重昂贵、信息提取复杂、成像速度较慢，因此还需要进一步的优化和提升。THz图像的突出特点是信噪比(SNR)、分辨率较低，需要提高THz图像的成像质量

3、，从而改善图像的视觉效果或者应用于自动识别系统。本文借助Matlab软件，运用几种常规的数字图像处理技术对金属刀具、导线和坦克模型的THz图像进行了处理，提取有效特征参数，能够将目标物体快速准确识别出来，并输出识别结果。这表明THz图像在实际应用中有很大发展潜力。在太赫兹成像技术的基础上，借助计算机技术进行分析鉴别可以大大降低探测时工作人员的作业强度，这在危险品安检、无损探测等领域有积极的发展意义，也可应用于后期高质量检测设备的研制开发。关键词:太赫兹时域光谱成像图像处理郑州大学硕士学位论文AbstraetAbstraCtTerahertz(THz)wave

4、sareeleetroma罗etiewaveswithfrequeneiesbetweenl000HztoloTHz.(ITHz一10’ZHz).withitsspeeialloeationin斤equenc又terahertzwavehasmorePartieularPerformaneethanotherwaves，suehasinstantaneous，lowenergy，broadbandwidth，andPiereestronglythroughnonPolarmatters.CurrentlyTHzwavehasawiderangeofapPli

5、eationsinbiomedieine，nationaldefenseandmilitaryeommunieations，seeurityandnon一destruetivedeteetion.StudiesoverthePastdeeadehaveshownthatithasveryimPortantvalueonaeademiesandapplications，whiehattractedagreatdealofworidwideattention，andthusaetivelydeveloPedTHzteehnologiesanditsapPliea

6、tions.Thecommonlyusedtechnologiesofmzdeteetionteehnologymainlyineludesurfaeeofsemiconduetor，PhotoeonduetiveandoPtiealreetifieationmethods，lasertechnology，andGunnoscillators.ItsdeteetiveteehnologiesarePrimarilyinPhotoeonduetivesamPling(PC一S)teehniquesandfree一sPaceelectro一oPtiesamPli

7、ng(FS一EOS)techniques.T七rahertzteehnologyineludesterahertztime一domainsPectroscoPy(THz一TDS)andterahertzimagingteehnology.AtPresent，THz一TDShasbeenwidelyusedinexPerimentalresearehes.Imagingteehnologywasmainlydividedintothefollowingmethods:SeaningImaging，Real一timeImaging，TOmographyandNe

8、ar一fieldImaging.ComParativ