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太赫茲成像系統(tǒng)設(shè)計與原理
點擊次數(shù)：2521 更新時間：2016-07-12
太赫茲成像系統(tǒng)軟件設(shè)計：
主要包括掃描控制模塊、數(shù)據(jù)采集模塊和數(shù)據(jù)處理模塊，對于逐點掃描的太赫茲成像系統(tǒng)，其成像過程就是一個循環(huán)掃描過程。平臺載著待測樣品移動到待測位置后，計算機控制THz源發(fā)射激光，探測器接收光信號并轉(zhuǎn)換成電壓值，數(shù)據(jù)采集卡采集電壓值，并傳輸給計算機，由計算機將數(shù)據(jù)進行處理，生成該位置點(x，y)的像素值并存儲，然后再控制平臺移動向下一個待測位置進行掃描。掃描控制模塊用于實現(xiàn)對光路部分的控制，它主要包括了激光頻率的選擇，斬波頻率的設(shè)置，二維移動平臺的設(shè)置等功能。為了保證各個像素點之間信息無錯亂，信息傳輸?shù)倪^程中就要確保二維平臺的移動與數(shù)據(jù)采集記錄的同步。計算機通過串口來控制平臺伺服系統(tǒng)，設(shè)置步幅和方向。為了節(jié)省掃描時間，移動平臺則采取“S”型移動，系統(tǒng)運行時，由參數(shù)z的符號決定平臺的移動方向，將Z的初始數(shù)值設(shè)置為1，通過Y+Z就可以得出此時采集點的準(zhǔn)確像素點坐標(biāo)，這就保證了計算機存儲數(shù)據(jù)的各個像素點(x，y)與掃描樣品中各個投射位置是對應(yīng)的，不會出現(xiàn)像素點混亂的現(xiàn)象。
太赫茲成像系統(tǒng)的原理是：太赫茲激光器產(chǎn)生連續(xù)的THz激光，光波首先通過斬波器，從而產(chǎn)生一系列的太赫茲脈沖。為了消除太赫茲光的發(fā)散，一般要采用一個聚乙烯透鏡準(zhǔn)直光路，將激光聚焦在待測樣品上。樣品被置于一個由計算機編程控制的、可沿x，y方向掃描的線性步進平臺上，平臺載著待測樣品在光焦處二維移動。為了實現(xiàn)較好的成像效果，系統(tǒng)通過一個透射率高，損耗小的聚乙烯透鏡將帶有樣品信息的THz光聚焦在探測器上，將光波的光強轉(zhuǎn)換為電壓值；轉(zhuǎn)換后的電信號經(jīng)過采樣、A／D轉(zhuǎn)化，然后傳輸給計算機構(gòu)建太赫茲圖像。
