發(fā)布時間：2025-01-15 18:26

　　太赫茲時域光譜(Terahertz Time-Domain Spectroscopy,THz-TDS)是利用太赫茲脈沖電磁波來反映物質(zhì)特性的一種新興光譜技術(shù),在生物醫(yī)療和無損探傷等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。THz-TDS成像正成為與超聲波、X射線以及核磁共振成像相互補的技術(shù)手段,但是THz成像目前存在采集數(shù)據(jù)量大、成像時間長的問題,嚴(yán)重限制了THz-TDS技術(shù)應(yīng)用的進程。目前對THz快速成像技術(shù)的研究主要集中在硬件的改進方面,這樣不僅提高了成像成本,而且加大了系統(tǒng)復(fù)雜度。另一方面,針對THz特性的成像算法研究較少,還缺少行之有效的THz快速成像算法。本文采用信號的欠采樣方法,提出了基于壓縮感知的太赫茲光譜與成像算法研究。主要研究工作和創(chuàng)新點如下:(1)研究了適用于THz-TDS信號重構(gòu)的一維壓縮感知算法,提出了基于THz光譜分析特性的重建算法有效性評估方法。利用THz-TDS獲取了含水紙板的光譜數(shù)據(jù),驗證了THz光譜信號的稀疏性,采用壓縮感知算法對THz光譜信號進行重建,同時基于物性分析結(jié)果對算法評估依據(jù)進行了修正,研究結(jié)果表明:(a)采用改進的評估方法更能準(zhǔn)確地描述重構(gòu)算法的有效性,確保TH...

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.2光柵式太赫茲成像(a)成像系統(tǒng)；(b)成像結(jié)果

重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文8用于大樣品成像以及需要對目標(biāo)快速動態(tài)變化進行監(jiān)測的情況當(dāng)中。另一方面，該種成像系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)一般較為復(fù)雜，從而對其實際應(yīng)用研究的進程造成了阻礙。1995年，貝爾實驗室的B.B.Hu和M.C.Nuss以太赫茲波作為載波，成功開展了成像實驗[62]，這是太赫茲成像領(lǐng)....

圖1.3近場成像系統(tǒng)示意圖

重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文10圖1.3近場成像系統(tǒng)示意圖Fig.1.3Schematicdiagramofnear-fieldimagingsystem除了上述常見的各類成像方式之外，太赫茲技術(shù)在雷達以及生物組織成像方面的應(yīng)用也發(fā)展迅速。2006年，世界首例太赫茲雷達在美國噴氣推進實驗....

圖3.5實驗中所采用的THz-TDS系統(tǒng)(a)光路示意圖；(b)系統(tǒng)實物圖

3基于壓縮感知的THz光譜信號重構(gòu)算法研究31建了自由空間下的透射模式脈沖太赫茲時域光譜系統(tǒng)。實驗系統(tǒng)的光路圖如圖3.5(a)所示。該系統(tǒng)主要由飛秒激光器、光電導(dǎo)收發(fā)天線、機械延遲線、信號采集裝置和多組反射鏡以及衰減裝置組成。太赫茲光電導(dǎo)天線由自由空間中波長為780nm的飛秒激光....

圖3.6THz-TDS系統(tǒng)的光程計算

跣藕漚?刑崛。?媧?舜?車乃?嚳糯蠹際酰?傭?餿チ爍叢擁乃?嚳糯笥布?設(shè)備，在結(jié)構(gòu)組成上極大地降低了系統(tǒng)的復(fù)雜度。如圖3.5(b)所示，飛秒激光脈沖由激光器端口處發(fā)出，經(jīng)光束轉(zhuǎn)折器的兩面反射鏡轉(zhuǎn)折后將激光光路抬升至合適水平高度。再經(jīng)由分束鏡（50：50）分為泵浦（Excite）和....

本文編號：4027685