大功率太赫茲探測(cè)與成像技術(shù)
發(fā)布時(shí)間:2023-01-25 16:12
本文對(duì)大功率太赫茲探測(cè)與成像技術(shù)進(jìn)行了研究。根據(jù)0.22THz、TE03;匦苷袷幤,設(shè)計(jì)了功率輸出用的準(zhǔn)光模式變換器。它包括一個(gè)Vlasov發(fā)射器、一個(gè)橢圓反射器和一個(gè)拋物面反射器,用來將TE03圓柱波導(dǎo)模式轉(zhuǎn)換為類高斯光束。用幾何光學(xué)理論和矢量衍射理論對(duì)準(zhǔn)光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行了分析。利用MATLAB軟件編制了數(shù)值優(yōu)化程序,對(duì)準(zhǔn)光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行了分析。仿真結(jié)果表明,模式變換器傳輸效率為80.82%,標(biāo)量高斯模含量為98.2%。建立了冷測(cè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái),通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證數(shù)值計(jì)算設(shè)計(jì)的正確性。實(shí)驗(yàn)測(cè)到98.6%的標(biāo)量高斯成分,與數(shù)值計(jì)算結(jié)果吻合較好;0.22THz高功率脈沖回旋管設(shè)計(jì)了同軸數(shù)字全息成像系統(tǒng);基于角譜理論和相位恢復(fù)算法通過模擬太赫茲全息的再現(xiàn)過程,獲得了樣品的全息再現(xiàn)幅度仿真圖像和相位仿真圖像;基于壓縮感知算法得到三維多層全息再現(xiàn)振幅仿真結(jié)果。仿真計(jì)算結(jié)果表明,該系統(tǒng)可以作為分析、研究樣品位相的一個(gè)工具,將來也可用于材料分析、生物醫(yī)學(xué)及無損檢測(cè)等領(lǐng)域。這些工作對(duì)最終建立基于0.22THz回旋管的數(shù)字全息成像系統(tǒng)有積極的推動(dòng)作用;0.22THz...
【文章頁數(shù)】:65 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究工作的背景與意義
1.2 太赫茲探測(cè)的國(guó)內(nèi)外研究與現(xiàn)狀
1.3 本論文的主要貢獻(xiàn)與創(chuàng)新
1.4 本論文的結(jié)構(gòu)安排
第二章 基于回旋管振蕩器的準(zhǔn)光系統(tǒng)設(shè)計(jì)
2.1 回旋管模式變換器設(shè)計(jì)
2.1.1 Vlasov模式變換器理論
2.1.2 Vlasov模式變換器的數(shù)值計(jì)算方法
2.1.3 Vlasov模式變換器的數(shù)值仿真
2.1.4 Vlasov模式變換器實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
2.2 拋物面天線設(shè)計(jì)
2.3 卡塞格倫天線設(shè)計(jì)
2.4 本章小結(jié)
第三章 基于太赫茲回旋管的同軸數(shù)字全息成像設(shè)計(jì)與仿真
3.1 同軸全息成像系統(tǒng)設(shè)計(jì)
3.2 數(shù)據(jù)處理算法
3.2.1 相位復(fù)原算法
3.2.2 壓縮感知三維數(shù)字全息復(fù)原算法
3.3 數(shù)值仿真及分析
3.3.1 相位復(fù)原算法仿真與分析
3.3.2 基于壓縮感知的三維樣本全息再現(xiàn)算法仿真與分析
3.4 本章小結(jié)
第四章 基于回旋管的步進(jìn)頻率雷達(dá)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真
4.1 步進(jìn)成像雷達(dá)原理
4.2 0.22THz頻率步進(jìn)雷達(dá)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
4.2.1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
4.2.2 作用距離計(jì)算
4.3 0.22THz步進(jìn)頻率雷達(dá)高分辨率一維距離像
4.4 ISAR成像仿真
4.5 本章小結(jié)
第五章 太赫茲雙頻脈沖雷達(dá)目標(biāo)微動(dòng)特征提取仿真研究
5.1 雙頻雷達(dá)模型
5.2 微動(dòng)目標(biāo)模型
5.3 雙頻太赫茲脈沖雷達(dá)目標(biāo)特征參數(shù)提取算法
5.4 仿真計(jì)算
5.4.1 振動(dòng)和旋轉(zhuǎn)目標(biāo)特征提取
5.4.2 翻滾目標(biāo)特征提取
5.5 本章小結(jié)
第六章 全文總結(jié)與展望
6.1 全文總結(jié)
6.2 后續(xù)工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Terahertz synthetic aperture in-line holography with intensity correction and sparsity autofocusing reconstruction[J]. ZEYU LI,RUIJIAO ZOU,WEIPENG KONG,XUEMIN WANG,QINGHUA DENG,QIANG YAN,YU QIN,WEIDONG WU,XUN ZHOU. Photonics Research. 2019(12)
[2]Terahertz atmospheric windows for high angular resolution terahertz astronomy from Dome A[J]. Hiroshi MATSUO,Shengcai SHI,Scott PAINE,Qijun YAO,Zhenhui LIN. Advances in Polar Science. 2019(01)
[3]太赫茲雷達(dá)目標(biāo)微動(dòng)特征提取研究進(jìn)展[J]. 楊琪,鄧彬,王宏強(qiáng),秦玉亮. 雷達(dá)學(xué)報(bào). 2018(01)
[4]太赫茲安檢系統(tǒng)人體圖像邊緣物體識(shí)別[J]. 王林華,袁明輝,黃慧,朱亦鳴. 紅外與激光工程. 2017(11)
[5]同軸壓縮全息再現(xiàn)多層樣本[J]. 孫?,于瀛潔,伍小燕,周文靜. 計(jì)量學(xué)報(bào). 2017(06)
[6]太赫茲科學(xué)技術(shù)研究的新進(jìn)展[J]. 趙國(guó)忠. 國(guó)外電子測(cè)量技術(shù). 2014(02)
[7]0.42THz頻率連續(xù)可調(diào)同軸回旋管[J]. 雷蕾,劉頔威,鄢揚(yáng). 紅外與毫米波學(xué)報(bào). 2013(06)
[8]基于太赫茲技術(shù)的藥物檢測(cè)[J]. 段瑞鑫,趙紅衛(wèi),朱亦鳴. 物理. 2013(11)
[9]太赫茲光譜技術(shù)在毒品檢測(cè)中的應(yīng)用研究[J]. 和挺,沈京玲. 光譜學(xué)與光譜分析. 2013(09)
[10]太赫茲回旋管研究進(jìn)展[J]. 鄢揚(yáng),傅文杰. 真空電子技術(shù). 2013(01)
本文編號(hào):3731557
【文章頁數(shù)】:65 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究工作的背景與意義
1.2 太赫茲探測(cè)的國(guó)內(nèi)外研究與現(xiàn)狀
1.3 本論文的主要貢獻(xiàn)與創(chuàng)新
1.4 本論文的結(jié)構(gòu)安排
第二章 基于回旋管振蕩器的準(zhǔn)光系統(tǒng)設(shè)計(jì)
2.1 回旋管模式變換器設(shè)計(jì)
2.1.1 Vlasov模式變換器理論
2.1.2 Vlasov模式變換器的數(shù)值計(jì)算方法
2.1.3 Vlasov模式變換器的數(shù)值仿真
2.1.4 Vlasov模式變換器實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
2.2 拋物面天線設(shè)計(jì)
2.3 卡塞格倫天線設(shè)計(jì)
2.4 本章小結(jié)
第三章 基于太赫茲回旋管的同軸數(shù)字全息成像設(shè)計(jì)與仿真
3.1 同軸全息成像系統(tǒng)設(shè)計(jì)
3.2 數(shù)據(jù)處理算法
3.2.1 相位復(fù)原算法
3.2.2 壓縮感知三維數(shù)字全息復(fù)原算法
3.3 數(shù)值仿真及分析
3.3.1 相位復(fù)原算法仿真與分析
3.3.2 基于壓縮感知的三維樣本全息再現(xiàn)算法仿真與分析
3.4 本章小結(jié)
第四章 基于回旋管的步進(jìn)頻率雷達(dá)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真
4.1 步進(jìn)成像雷達(dá)原理
4.2 0.22THz頻率步進(jìn)雷達(dá)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
4.2.1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
4.2.2 作用距離計(jì)算
4.3 0.22THz步進(jìn)頻率雷達(dá)高分辨率一維距離像
4.4 ISAR成像仿真
4.5 本章小結(jié)
第五章 太赫茲雙頻脈沖雷達(dá)目標(biāo)微動(dòng)特征提取仿真研究
5.1 雙頻雷達(dá)模型
5.2 微動(dòng)目標(biāo)模型
5.3 雙頻太赫茲脈沖雷達(dá)目標(biāo)特征參數(shù)提取算法
5.4 仿真計(jì)算
5.4.1 振動(dòng)和旋轉(zhuǎn)目標(biāo)特征提取
5.4.2 翻滾目標(biāo)特征提取
5.5 本章小結(jié)
第六章 全文總結(jié)與展望
6.1 全文總結(jié)
6.2 后續(xù)工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Terahertz synthetic aperture in-line holography with intensity correction and sparsity autofocusing reconstruction[J]. ZEYU LI,RUIJIAO ZOU,WEIPENG KONG,XUEMIN WANG,QINGHUA DENG,QIANG YAN,YU QIN,WEIDONG WU,XUN ZHOU. Photonics Research. 2019(12)
[2]Terahertz atmospheric windows for high angular resolution terahertz astronomy from Dome A[J]. Hiroshi MATSUO,Shengcai SHI,Scott PAINE,Qijun YAO,Zhenhui LIN. Advances in Polar Science. 2019(01)
[3]太赫茲雷達(dá)目標(biāo)微動(dòng)特征提取研究進(jìn)展[J]. 楊琪,鄧彬,王宏強(qiáng),秦玉亮. 雷達(dá)學(xué)報(bào). 2018(01)
[4]太赫茲安檢系統(tǒng)人體圖像邊緣物體識(shí)別[J]. 王林華,袁明輝,黃慧,朱亦鳴. 紅外與激光工程. 2017(11)
[5]同軸壓縮全息再現(xiàn)多層樣本[J]. 孫?,于瀛潔,伍小燕,周文靜. 計(jì)量學(xué)報(bào). 2017(06)
[6]太赫茲科學(xué)技術(shù)研究的新進(jìn)展[J]. 趙國(guó)忠. 國(guó)外電子測(cè)量技術(shù). 2014(02)
[7]0.42THz頻率連續(xù)可調(diào)同軸回旋管[J]. 雷蕾,劉頔威,鄢揚(yáng). 紅外與毫米波學(xué)報(bào). 2013(06)
[8]基于太赫茲技術(shù)的藥物檢測(cè)[J]. 段瑞鑫,趙紅衛(wèi),朱亦鳴. 物理. 2013(11)
[9]太赫茲光譜技術(shù)在毒品檢測(cè)中的應(yīng)用研究[J]. 和挺,沈京玲. 光譜學(xué)與光譜分析. 2013(09)
[10]太赫茲回旋管研究進(jìn)展[J]. 鄢揚(yáng),傅文杰. 真空電子技術(shù). 2013(01)
本文編號(hào):3731557
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