本文選題：太赫茲波　切入點：相干層析成像　出處：《華中科技大學》2015年碩士論文

【摘要】：太赫茲頻率在0.lT~10THz(波長為3mm~30μm)范圍內(nèi)的電磁波。太赫茲波能夠穿透多種電介質(zhì)材料,這使得太赫茲波成像技術具有廣泛的應用前景。然而由于太赫茲波長的限制,太赫茲成像分辨率被限制在毫米尺度。太赫茲相干層析成像技術將發(fā)展較為成熟的OCT(光學層析成像)技術與太赫茲成像技術相結(jié)合,理論上能夠獲得較高的縱向分辨率,下面是本論文的主要工作:(1)利用熱輻射太赫茲源和邁克爾遜干涉儀搭建了太赫茲相干層析成像系統(tǒng)。選擇中心頻率為11THz帶寬達20THz的中壓汞燈做為太赫茲源,獲得理論相干長度亦即縱向分辨率為10微米。(2)使用Labview編寫掃描控制和數(shù)據(jù)采集程序,這里包括一維與二維的掃描程序,通過掃描程序控制步進電機控制器,步進電機控制器向步進電機發(fā)送運動指令實現(xiàn)對樣品的一維和二維掃描。數(shù)據(jù)采集程序控制鎖定放大器和數(shù)據(jù)采集卡對成像數(shù)據(jù)進行采集和處理。最后通過對硅片進行一維和二維的掃描驗證了程序的可行性。(3)對硅片進行一維和二維的掃描,擬合一維掃描數(shù)據(jù)得到硅片在汞燈光譜下的折射率,處理二維掃描數(shù)據(jù)獲得硅片二維層析圖像。同時分析了太赫茲層析成像系統(tǒng)的噪聲來源,并利用Matlab對樣品圖像進行帶通濾波,平滑處理,小波降噪等處理,獲得了較為清晰的層析圖像,分析所得圖像可得出本太赫茲相干層析成像系統(tǒng)具有100微米的縱向分辨能力。
[Abstract]:Terahertz (THz) electromagnetic waves with a frequency of 0. LTX 10 THZ (wavelength of 3mm~30 渭 m).Terahertz wave can penetrate a variety of dielectric materials, which makes terahertz wave imaging technology have a wide range of applications.However, due to the limitation of terahertz wavelength, the resolution of terahertz imaging is limited to millimeter scale.The terahertz coherent tomography technology combines the developed optical tomography (OCT) technology with the terahertz imaging technology, which can obtain high vertical resolution theoretically.The following is the main work of this thesis: (1) A terahertz coherent tomography system is built by using thermal radiation terahertz source and Michelson interferometer.A medium-pressure mercury lamp with a 11THz bandwidth of up to 20THz is selected as a terahertz source, and the theoretical coherent length is obtained, that is, the longitudinal resolution is 10 microns. (2) the scanning control and data acquisition programs are compiled using Labview, including one-dimensional and two-dimensional scanning programs.The stepper motor controller is controlled by scanning program, and the stepper motor controller sends motion instructions to the stepping motor to realize one and two dimensional scanning of the sample.The data acquisition program controls the locking amplifier and the data acquisition card to collect and process the imaging data.Finally, the feasibility of the program is verified by one and two dimensional scanning of silicon wafer, and the refractive index of silicon wafer under mercury lamp spectrum is obtained by fitting one dimensional scanning data and two dimensional scanning data.The two-dimensional tomography image of silicon wafer was obtained by processing the two-dimensional scanning data.At the same time, the noise source of terahertz tomography system is analyzed, and the sample image is processed by bandpass filtering, smoothing, wavelet denoising and so on.The analysis results show that the BCT system has a longitudinal resolution of 100 渭 m.
【學位授予單位】：華中科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：O441.4

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本文編號：1707710