[发明专利]太赫兹显微成像系统及成像方法

说明书

本申请公开了一种太赫兹成像系统及成像方法，该成像系统包括：太赫兹源，用于发射太赫兹波束；太赫兹编码调制单元，包括投影装置、掩模板及贴设于掩模板的被成像介质，其中，投影装置产生图案化的调制光束作用于掩模板产生掩模编码图案，以使得掩模板允许至少部分太赫兹波束通过并照射被成像介质；单点探测器，用于接收经过掩模板和被成像介质后的太赫兹波束；信号处理单元，采用压缩传感反演算法对单点探测器多次接收到的太赫兹波束能量进行显微成像计算，实现太赫兹成像。通过上述方式，能够实现对太赫兹波束的空间编码调制及太赫兹快速显微成像。

技术领域

本申请涉及太赫兹成像技术领域，特别是涉及一种太赫兹显微成像系统及成像方法。

背景技术

太赫兹波是指频率在0.1～10THz远红外波段的相干电磁辐射，因其处于电磁波谱中电子学向光子学过渡的特殊位置而具有透视性、安全性、光谱分辨率本领等独特的性质，具有非常重要的学术价值和应用前景。

现有的太赫兹显微成像系统，可大致分为两类一类是基于微米级直径大小的太赫兹探针或中空孔径，逐点扫描被成像介质实现微米级分辨率的显微成像，另一类基于原子力探针振荡并逐点扫描被成像介质，实现纳米级分辨率的显微成像。

以上两种太赫兹显微成像系统，由于采用扫描的办法，均面临成像速度慢、探针与被成像介质的距离不好控制及容易折断的缺点。且成像信号处理系统也比较复杂，硬件成本昂贵，一般只有科研机构能够承担得起费用，远无法满足工业检测的需求。

发明内容

本申请提供一种太赫兹显微成像系统及成像方法，能够解决现有技术中太赫兹显微成像系统中成像速度慢、信号处理复杂以及硬件成本高等问题。

本申请采用的一个技术方案是：提供一种太赫兹显微成像系统，所述成像系统包括：太赫兹源，用于发射太赫兹波束；太赫兹编码调制单元，包括投影装置、掩模板及贴设于所述掩模板的被成像介质，其中，所述投影装置产生图案化的调制光束作用于所述掩模板产生编码图案，以使得所述掩模板允许至少部分所述太赫兹波束通过并照射所述被成像介质；单点探测器，用于接收经过所述掩模板和所述被成像介质后的所述太赫兹波束，信号处理单元，采用压缩传感反演算法对所述单点探测器多次接收到的所述太赫兹波束能量进行显微成像计算，实现所述太赫兹成像。

本申请采用的一个技术方案是：提供一种基于上述任一项所述的太赫兹显微成像系统的太赫兹成像方法，所述成像方法包括：发射太赫兹波束至所述掩模板；调节所述投影装置以使得所述投影装置产生图案化的调制光束；将所述图案化的调制光束作用于所述掩模板，以使得所述掩模板产生掩模编码图案，从而允许至少部分所述太赫兹波束通过所述掩模板；所述至少部分所述太赫兹波束和贴设于所述掩模板的被成像介质相互作用；接收相互作用后的所述太赫兹波束的能量，利用压缩传感反演算法实现所述太赫兹成像。

本申请的有益效果是：提供一种太赫兹显微成像系统及成像方法，通过采用投影装置产生图案化的调制光束作用于掩模板上，实现对太赫兹波束的快速空间编码调制，且结合压缩传感重构反演算法实现太赫兹快速显微成像。

附图说明

图1是本申请太赫兹显微成像系统一实施方式的结构示意图；

图2是本申请掩模编码图案一实施方式的示意图；

图3是本申请显微成像方法一实施方式的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。