一种用太赫兹波进行成像的方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用太赫兹波进行成像的方法和系统。该方法包括：与物点相互作用后的入射太赫兹波穿过双折射材料，形成寻常太赫兹波和非常太赫兹波，其中，入射太赫兹波的偏振方向与双折射材料的光轴方向成45度角；检测寻常太赫兹波的峰值电场强度和非常太赫兹波的峰值电场强度，得到二者的强度差；将强度差作为与物点对应的像点的灰度。利用本发明专利技术的技术方案所成的像能反映出物体内部各点的取向情况。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及成像领域，特别是涉及一种用太赫兹波进行成像的方法和系统。
技术介绍
太赫兹波具有瞬态性、低能性和相干性等一系列独特的性质，在卫星通讯、无损检测以及军用雷达等方面具有重大的科学价值和广阔的应用前景。利用太赫兹波进行成像的技术是太赫兹波应用的一个重要领域，该技术已经广泛应用于安全检查、爆炸物识别以及航天飞船的燃料舱的无损检测等领域。现有的利用太赫兹波进行成像的技术，是根据由待成像物体的折射率所造成的太赫兹波传输时间的变化、或根据由待成像物体对太赫兹波的吸收或散射所造成的太赫兹波振幅的变化进行成像的，因而现有技术所成的像只能反映出物体对太赫兹波的折射率或吸收、散射情况，而无法反映出物体的取向特性，如果待成像物体是各向异性的，即太赫兹波在与该物体的不同物点作用后其传输时间或振幅变化不明显而只有偏振方向发生不同的微小变化的，则现有技术所成的各物点的像是基本相同的，这使得像的对比度较低，人们无法通过成像来获得物体内部各点的取向情况。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种用太赫兹波进行成像的方法和系统，所成的像能反映出物体内部各点的取向情况。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下一种用太赫兹波进行成像的方法，该方法包括与物点相互作用后的入射太赫兹波穿过双折射材料，形成寻常太赫兹波和非常太赫兹波，其中，所述入射太赫兹波的偏振方向与所述双折射材料的光轴方向成45度角；检测所述寻常太赫兹波的峰值电场强度和非常太赫兹波的峰值电场强度，得到二者的强度差；将所述强度差作为与所述物点对应的像点的灰度。本专利技术的有益效果是本专利技术利用双折射材料对于太赫兹波的双折射特性，将入射太赫兹波分成寻常太赫兹波和非常太赫兹波两束，由于入射太赫兹波的偏振方向与双折射材料的光轴方向成45度角，因而在入射太赫兹波不与物点作用即进入双折射材料的情况下，寻常太赫兹波和非常太赫兹波的峰值电场强度是相同的，这样，因与物点作用而使偏振方向发生变化的入射太赫兹波通过双折射材料后，分成的寻常太赫兹波和非常太赫兹波的峰值电场强度就都发生了变化，且变化趋势是相反的，二者的强度差与入射太赫兹波偏振方向的变化情况是一一对应的，因此，当物体上某些物点的取向情况与其他物点不同时， 将强度差作为物体上的物点对应的像点的灰度，所得到的物体的像能反映出物体内部各点的取向情况。在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进进一步，所述物点为物体上的物点；则与物点相互作用后的入射太赫兹波穿过双折射材料，形成寻常太赫兹波和非常太赫兹波，为与所述物体上的每一个物点相互作用后的入射太赫兹波穿过双折射材料，形成与该物点对应的寻常太赫兹波和与该物点对应的非常太赫兹波；检测所述寻常太赫兹波的峰值电场强度和非常太赫兹波的峰值电场强度，得到二者的强度差，为检测与每一个物点对应的寻常太赫兹波的峰值电场强度和与该物点对应的非常太赫兹波的峰值电场强度，得到与每一个物点对应的二者的强度差；将所述强度差作为与所述物点对应的像点的灰度，为将与每一个物点对应的强度差作为与该物点对应的像点的灰度；该方法进一步包括检测各物点在所述物体上的位置；排列像点得到像，使各像点在所述像上的位置与该像点对应的物点在所述物体上的位置具有对应关系。进一步，检测与每一个物点对应的寻常太赫兹波的峰值电场强度和与该物点对应的非常太赫兹波的峰值电场强度，为逐个检测与每一个物点对应的寻常太赫兹波的峰值电场强度和与该物点对应的非常太赫兹波的峰值电场强度；或，同时检测与每一个物点对应的寻常太赫兹波的峰值电场强度和与该物点对应的非常太赫兹波的峰值电场强度。进一步，与所述物体上的每一个物点相互作用后的入射太赫兹波，为与所述物体上的每一个物点相互作用后穿透所述物体的入射太赫兹波；或，与所述物体上的每一个物点相互作用后被所述物体反射出来的入射太赫兹波。进一步，所述入射太赫兹波为线偏振的入射太赫兹波。另外，本专利技术还提供了一种用太赫兹波进行成像的系统，该系统包括双折射材料、检测装置、像点确定装置，其中，所述双折射材料用于，使与物点作用后的入射太赫兹波穿过自身，形成寻常太赫兹波和非常太赫兹波，其中，所述入射太赫兹波的偏振方向与自身的光轴方向成45度角；所述检测装置用于，检测所述寻常太赫兹波的峰值电场强度和非常太赫兹波的峰值电场强度，得到二者的强度差；将所述强度差发送到所述像点确定装置；所述像点确定装置用于，将所述强度差作为与所述物点对应的像点的灰度。进一步，所述物点为物体上的物点；该系统进一步包括位置检测与排列装置；所述双折射材料用于，使与所述物体上的每一个物点作用后的入射太赫兹波穿过自身，形成与该物点对应的寻常太赫兹波和与该物点对应的非常太赫兹波；所述检测装置用于，检测与每一个物点对应的寻常太赫兹波的峰值电场强度和与该物点对应的非常太赫兹波的峰值电场强度，得到与每一个物点对应的二者的强度差；所述像点确定装置用于，将与每一个物点对应的强度差作为与该物点对应的像点的灰度；所述位置检测与排列装置用于，检测各物点在所述物体上的位置；排列像点得到像，使各像点在所述像上的位置与该像点对应的物点在所述物体上的位置具有对应关系。进一步，所述检测装置用于，逐个检测与每一个物点对应的寻常太赫兹波的峰值电场强度和与该物点对应的非常太赫兹波的峰值电场强度；或，同时检测与每一个物点对应的寻常太赫兹波的峰值电场强度和与该物点对应的非常太赫兹波的峰值电场强度。进一步，所述双折射材料为具有双折射特性的材料。进一步，所述双折射材料的厚度满足厚度条件，所述厚度条件为所述寻常太赫兹波和非常太赫兹波在所述双折射材料中传输的光程差能够使所述检测装置将所述寻常太赫兹波的峰值电场强度和非常太赫兹波的峰值电场强度从时间上区分开来。附图说明图1为本专利技术提供的用太赫兹波进行成像的方法流程图；图2为入射太赫兹波的电场强度振幅随时间变化的波形图；图3为未与物点作用且偏振方向与双折射材料光轴成45度角的入射太赫兹波分解成的寻常太赫兹波和非常太赫兹波的电场强度振幅随时间变化的波形图；图4为本专利技术提供的用太赫兹波进行成像的系统结构图；图5为利用太赫兹波成像的航天泡沫的实施例结构图；图6为利用现有技术测得的与航天泡沫作用后的太赫兹波的电场强度振幅随入射角度的变化情况图；图7为利用本专利技术测得的与航天泡沫作用后的太赫兹波的电场强度振幅随入射角度的变化情况图。具体实施例方式以下结合附图对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。图1为本专利技术提供的用太赫兹波进行成像的方法流程图，图2为入射太赫兹波的电场强度振幅随时间变化的波形图，图3为未与物点作用且偏振方向与双折射材料光轴成 45度角的入射太赫兹波分解成的寻常太赫兹波和非常太赫兹波的电场强度振幅随时间变化的波形图。如图1所示，该方法包括步骤101 与物点相互作用后的入射太赫兹波穿过双折射材料，形成寻常太赫兹波和非常太赫兹波，其中，入射太赫兹波的偏振方向与双折射材料的光轴方向成45度角。这里，双折射材料是指这样一种材料，当太赫兹波入射到该材料中时会分解为两束太赫兹波，分别称为寻常太赫兹波和非常太赫兹波。一束入射太赫兹波入射到双折射材料中分解为寻常太赫兹波和非常太赫兹波的现象称为双折射现象。寻常太赫兹波和非常太赫兹本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种用太赫兹波进行成像的方法，其特征在于，该方法包括：与物点相互作用后的入射太赫兹波穿过双折射材料，形成寻常太赫兹波和非常太赫兹波，其中，所述入射太赫兹波的偏振方向与所述双折射材料的光轴方向成４５度角；检测所述寻常太赫兹波的峰值电场强度和非常太赫兹波的峰值电场强度，得到二者的强度差；将所述强度差作为与所述物点对应的像点的灰度。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张亮亮，钟华，邓朝，张存林，
申请(专利权)人：首都师范大学，
类型：发明
国别省市：11