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太赫茲成像系統(tǒng)設(shè)計(jì)與原理
點(diǎn)擊次數(shù)：2212 更新時(shí)間：2016-07-12
太赫茲成像系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)：
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(duì)于逐點(diǎn)掃描的太赫茲成像系統(tǒng)，其成像過程就是一個(gè)循環(huán)掃描過程。平臺(tái)載著待測(cè)樣品移動(dòng)到待測(cè)位置后，計(jì)算機(jī)控制THz源發(fā)射激光，探測(cè)器接收光信號(hào)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(jì)算機(jī)，由計(jì)算機(jī)將數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，生成該位置點(diǎn)(x，y)的像素值并存儲(chǔ)，然后再控制平臺(tái)移動(dòng)向下一個(gè)待測(cè)位置進(jìn)行掃描。掃描控制模塊用于實(shí)現(xiàn)對(duì)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(dòng)平臺(tái)的設(shè)置等功能。為了保證各個(gè)像素點(diǎn)之間信息無錯(cuò)亂，信息傳輸?shù)倪^程中就要確保二維平臺(tái)的移動(dòng)與數(shù)據(jù)采集記錄的同步。計(jì)算機(jī)通過串口來控制平臺(tái)伺服系統(tǒng)，設(shè)置步幅和方向。為了節(jié)省掃描時(shí)間，移動(dòng)平臺(tái)則采取“S”型移動(dòng)，系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，由參數(shù)z的符號(hào)決定平臺(tái)的移動(dòng)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(shí)采集點(diǎn)的準(zhǔn)確像素點(diǎn)坐標(biāo)，這就保證了計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的各個(gè)像素點(diǎn)(x，y)與掃描樣品中各個(gè)投射位置是對(duì)應(yīng)的，不會(huì)出現(xiàn)像素點(diǎn)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(gè)聚乙烯透鏡準(zhǔn)直光路，將激光聚焦在待測(cè)樣品上。樣品被置于一個(gè)由計(jì)算機(jī)編程控制的、可沿x，y方向掃描的線性步進(jìn)平臺(tái)上，平臺(tái)載著待測(cè)樣品在光焦處二維移動(dòng)。為了實(shí)現(xiàn)較好的成像效果，系統(tǒng)通過一個(gè)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(cè)器上，將光波的光強(qiáng)轉(zhuǎn)換為電壓值；轉(zhuǎn)換后的電信號(hào)經(jīng)過采樣、A／D轉(zhuǎn)化，然后傳輸給計(jì)算機(jī)構(gòu)建太赫茲圖像。
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