一种基于超表面结构的太赫兹成像系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于超表面结构的太赫兹成像系统及方法，包括：太赫兹源、太赫兹探测器和图像复原模块，其特征在于，还包括空间调制超表面模块；太赫兹源产生太赫兹波，太赫兹波透过成像目标后到达空间调制超表面模块，空间调制超表面模块对太赫兹波进行空间调制；被空间调制后的太赫兹波被太赫兹探测器接收，太赫兹探测器将接收到的信号发送给图像复原模块，由图像复原模块使用压缩感知和信号复原算法实现成像目标的图像还原；使用二维平面结构的空间调制超表面模块，其加工工艺成熟，易于加工，调制方式简单，调控方便；且由于使用压缩感知原理，使得数据采集次数更低，成像速度更快，数据存储量更低。

【技术实现步骤摘要】
一种基于超表面结构的太赫兹成像系统及方法
本专利技术涉及成像
，具体涉及一种基于超表面结构的太赫兹成像系统及方法。
技术介绍
目前在太赫兹(0.1～10THz)波段下进行成像受到了越来越多的关注，其主要原因是太赫兹波具有透过大量光学不透明介质材料的独特能力，比如塑料、半导体等。与X射线相比，太赫兹波具有低能性，即在太赫兹波的照射下不会损伤人体和被测物体。由于太赫兹波具有的一些独特的性质，使得太赫兹成像技术在如安检、生物医学、工业等应用方面都有着广泛的前景。现有的太赫兹成像系统一般都是通过焦平面阵列式太赫兹探测成像或逐点机械扫描成像，其中，焦平面阵列太赫兹探测器对制作工艺由很高的要求，成本高昂且抗干扰能力弱；逐点机械扫描成像只需要一个单像素的探测器，采样机械移动的方式对成像目标进行扫描成像，具有成本低，结构简单且抗干扰能力强等优点，但由于图像的每一个像素都需要一个完整的时间扫描才能够获得最后的图像，从而大大增加了采集时间与存储数据量。
技术实现思路
本专利技术提供一种基于超表面结构的太赫兹成像系统及方法，结合太赫本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于超表面结构的太赫兹成像系统，包括：太赫兹源、太赫兹探测器和图像复原模块，其特征在于，还包括空间调制超表面模块；/n所述太赫兹源产生太赫兹波，太赫兹波透过成像目标后到达空间调制超表面模块，空间调制超表面模块对太赫兹波进行空间调制；/n被空间调制后的太赫兹波被太赫兹探测器接收，太赫兹探测器将接收到的信号发送给图像复原模块，由图像复原模块使用压缩感知和信号复原算法实现成像目标的图像还原。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于超表面结构的太赫兹成像系统，包括：太赫兹源、太赫兹探测器和图像复原模块，其特征在于，还包括空间调制超表面模块；
所述太赫兹源产生太赫兹波，太赫兹波透过成像目标后到达空间调制超表面模块，空间调制超表面模块对太赫兹波进行空间调制；
被空间调制后的太赫兹波被太赫兹探测器接收，太赫兹探测器将接收到的信号发送给图像复原模块，由图像复原模块使用压缩感知和信号复原算法实现成像目标的图像还原。


2.根据权利要求1所述的一种基于超表面结构的太赫兹成像系统，其特征在于，还包括：第一太赫兹透镜、第二太赫兹透镜和第三太赫兹透镜，第一太赫兹透镜设置在太赫兹源与成像目标之间，第二太赫兹透镜设置在成像目标与空间调制超表面模块之间，第三太赫兹透镜设置在空间调制超表面模块与太赫兹探测器之间。


3.根据权利要求1所述的一种基于超表面结构的太赫兹成像系统，其特征在于，所述空间调制超表面模块包括超表面控制模块和HEMT太赫兹超表面结构，所述HEMT太赫兹超表面结构为多个HEMT开口调制单元组成的阵列，超表面控制模块通过改变各个HEMT开口调制单元的电压实现对太赫兹波的空间调制。


4.根据权利要求3所述的一种基于超表面结构的太赫兹成像系统，其特征在于，所述HEMT开口调制单元包括半导体衬底(1)和位于半导体衬底表面的外延层(2)，外延层(2)上设置有欧姆电极(3)、肖特基电极(4)、电源和调制阵列(8)；所述调制阵列(8)由M×N个调制阵元(81)周期排列组成，其中M为调制阵元(81)纵向排列周期数，N为调制阵元(81)横向排列周期数；
每个调制阵元(81)由长度不等的两根金属杆构成，两根金属杆共线且预留开口，金属杆未开口端垂直连接栅极馈线(6)，栅极馈线6)与肖特基电极(4)垂直连接；金属杆开口端通过HEMT结构(7)与源漏馈线(5)垂直连接，源漏馈线(5)垂直连接在欧姆电极(3)上；肖特基电极(4)连接电源负极，欧姆电极(3)连接电源正极。


5.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：马勇，何金橙，刘艺，刘斌政，
申请(专利权)人：重庆邮电大学，
类型：发明
国别省市：重庆;50