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太赫兹成像系统设计与原理
点击次数:785 发布时间:2016-07-12
太赫兹成像系统软件设计:
主要包括扫描控制模块、数据采集模块和数据处理模块,对于逐点扫描的太赫兹成像系统,其成像过程就是一个循环扫描过程。平台载着待测样品移动到待测位置后,计算机控制THz源发射激光,探测器接收光信号并转换成电压值,数据采集卡采集电压值,并传输给计算机,由计算机将数据进行处理,生成该位置点(x,y)的像素值并存储,然后再控制平台移动向下一个待测位置进行扫描。扫描控制模块用于实现对光路部分的控制,它主要包括了激光频率的选择,斩波频率的设置,二维移动平台的设置等功能。为了保证各个像素点之间信息无错乱,信息传输的过程中就要确保二维平台的移动与数据采集记录的同步。计算机通过串口来控制平台伺服系统,设置步幅和方向。为了节省扫描时间,移动平台则采取“S”型移动,系统运行时,由参数z的符号决定平台的移动方向,将Z的初始数值设置为1,通过Y+Z就可以得出此时采集点的准确像素点坐标,这就保证了计算机存储数据的各个像素点(x,y)与扫描样品中各个投射位置是对应的,不会出现像素点混乱的现象。
 
太赫兹成像系统的原理是:太赫兹激光器产生连续的THz激光,光波首先通过斩波器,从而产生一系列的太赫兹脉冲。为了消除太赫兹光的发散,一般要采用一个聚乙烯透镜准直光路,将激光聚焦在待测样品上。样品被置于一个由计算机编程控制的、可沿x,y方向扫描的线性步进平台上,平台载着待测样品在光焦处二维移动。为了实现较好的成像效果,系统通过一个透射率高,损耗小的聚乙烯透镜将带有样品信息的THz光聚焦在探测器上,将光波的光强转换为电压值;转换后的电信号经过采样、A/D转化,然后传输给计算机构建太赫兹图像。
 
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