太赫茲時(shí)域光譜(Terahertz Time-Domain Spectroscopy,THz-TDS)是利用太赫茲脈沖電磁波來(lái)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(wú)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(bǔ)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(shí)間長(zhǎng)的問(wèn)題,嚴(yán)重限制了THz-TDS技術(shù)應(yīng)用的進(jìn)程。目前對(duì)THz快速成像技術(shù)的研究主要集中在硬件的改進(jìn)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(duì)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(hào)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(diǎn)如下:(1)研究了適用于THz-TDS信號(hào)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(píng)估方法。利用THz-TDS獲取了含水紙板的光譜數(shù)據(jù),驗(yàn)證了THz光譜信號(hào)的稀疏性,采用壓縮感知算法對(duì)THz光譜信號(hào)進(jìn)行重建,同時(shí)基于物性分析結(jié)果對(duì)算法評(píng)估依據(jù)進(jìn)行了修正,研究結(jié)果表明:(a)采用改進(jìn)的評(píng)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(yè)數(shù)】：88 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)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(duì)目標(biāo)快速動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行監(jiān)測(cè)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(duì)其實(shí)際應(yīng)用研究的進(jìn)程造成了阻礙。1995年，貝爾實(shí)驗(yàn)室的B.B.Hu和M.C.Nuss以太赫茲波作為載波，成功開(kāi)展了成像實(shí)驗(yàn)[62]，這是太赫茲成像領(lǐng)....

圖1.3近場(chǎng)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(chǎng)成像系統(tǒng)示意圖Fig.1.3Schematicdiagramofnear-fieldimagingsystem除了上述常見(jiàn)的各類(lèi)成像方式之外，太赫茲技術(shù)在雷達(dá)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(dá)在美國(guó)噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)....

圖3.5實(shí)驗(yàn)中所采用的THz-TDS系統(tǒng)(a)光路示意圖；(b)系統(tǒng)實(shí)物圖

3基于壓縮感知的THz光譜信號(hào)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(shí)域光譜系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)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(jī)械延遲線、信號(hào)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(zhǎng)為780nm的飛秒激光....

圖3.6THz-TDS系統(tǒng)的光程計(jì)算

跣藕漚?刑崛。?媧?舜?車(chē)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(hào)：4027685