第29卷，第12期 红外 文章编号， 1672-8785(2008)12-0001-04 太赫兹波在军事领域中的应用研究 戚祖敏 (国防科技大学光电科学与工程学院，潮南长衫410073) 摘要：详细介绍了太，兹波的优度性质及利用光导天线和光整流产生大感蓝波的方 法。从远程监视、成像、爆炸物鉴别及无损检测等方面，重点介绍了太赫兹技术在军事 领域中的应用， 关键词：大赫兹波；性质；产生；军事应用 中图分类号：TN216文献标识码：A Study of Application of THz Wave in Military Field Ql Zu-min 410073 China) Abstract:The good pro tiea of THz wave and how to use photoconductive antenna and optica te THz cribed in d etail.The e dist Key words:THz wave;property;generation;military application 1引言 领域的应用正一步步地被开发研究出来 太赫兹(Terahertz)波是指频率在0.1THz 电子学 被段光子学 10TH2(波长在30m至3000m之间范用内的 徽被 电磁波，其波段位 于微波和红外光之间，属于远 红外波段，见图1,20世纪80年代中期以前 图1TE被在电蓝被段中的位置 由于缺乏有效产生和检测太赫兹波的方法，人 们对该频段电磁辐射的性质的了解非常有限， 2太赫兹波的性质 因此其发展受到很大限制，应用潜能也未能得到 充分发挥.近20多年以来，电子激光器和超快技 太赫兹波的一系列独特的优越特性，主要 术的发展，为太林兹脉冲的产生提供了稳定、可 是由它在电磁波谱中所处的特殊位置决定的， 靠的激发光源，使太赫兹辐射的产生机理、检测 而这些优越特性又是其应用前景的基础，其主 技术和应用技术的研究得到蓬勃发展。太赫兹 要特点如下 颗段是一个非常具有科学价值但尚未开发的电 ()太赫兹波具有很高的时间和空间相干 磁辐射区域。由于太赫兹的优良特性，其在军事 性，太赫兹辐射是由相干电流驱动的偶极子振 收精日期.2008-0901 作者简介：戒祖敏(196一），男，江西赖州人，国防科技大学在读本科生，主要从事光告息和光电领发的学习 INFRARED (MONTHLY)/VOL.29,No.12,DEC 2008 1994-2015 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http://www.cnki.net
文章编号 : 67 2 1 一 8 7 8 5 ( 2 8 0 0 ) 2 1 一 0 00 1 一 4 0 太赫兹波在军事领域中的应用研究 戚祖敏 (国防科技大学光电科学与工程学院 , 湖南 长沙 41 0 73 ) 摘 要 : 详细 介绍 了太 赫兹波 的优 良性质及利用光导天 线和 光整流产 生太 赫兹 波 的方 法 . 从远 程 监视 、 成像 、 爆炸物鉴别及 无 损检测等方面 , 重 点介绍 了太赫兹技术在军 事 领域中的应用 . 关键词 : 太 赫兹波; 性质; 产生; 军事应 用 中图分类号 : T N 2 16 文献标识码 : A S t u d y o f A P P li e a t i o n o f T H z V 而vL e i n M il it ar y F i e l d Q1 Z u 一 m i n (OP 亡, e l e e t onr 允 icS en ce an d nE ign e 日口刀乙 aN 红 on 司 珑 j ~ yt ol D e fe n se eT hc n of q盯` hC an 罗 h a 41 0 73 , hC in a) A b s t r a e t : T he go o d p or P e r t i e s o f T H z w a v ℃ a n d h ow t o u s e p h o t o e o n d u e t i ve a n t e n n a an d o P t i e al r e e t i if e at i o n t o ge n e r a t e T Hz w a v e ar e d e s e r i b e d in d e t ia l . T h e a p P il e a t i o n s o f T H z w a v e i n l o n g d i s t an e e s ur ve i l 皿ce , i m iag gn , e x P OI de r d ist i n gU i s h in g , n on d i str u ct iv e i n S P e ct i o n an d p ar t i e u l ar ly i n t h e if e l d o f 而il t ar y ar e P r e se m e d . K e y wo r d s : T H z w a v e : P r o P e r t y : ge n e r at i o n ; inI il t ar y aP P l i e at i o n 1 引言 太赫兹 (erT ha er tz ) 波是 指频 率在 0 . I T H z 、 10 T H z (波长在 30 拼m 至 3 0 0 拜m 之 间) 范围内的 电磁波 , 其波段位 于微波和红外光之 间 , 属 于远 红外波段 , 见 图 1 . 20 世纪 80 年代中期以 前 , 由于缺 乏有效产 生和 检测太赫兹波的方 法 , 人 们对该频 段 电磁辐 射的性质的 了解 非常有限 , 因此其发展受到很大限制 , 应用潜能也未能得到 充分发挥 . 近 20 多年以来 , 电子激光器和 超快 技 术的发展 , 为太赫兹脉冲的产生提供了稳定 、 可 靠的激发 光源 , 使太赫兹辐 射的产 生机理 、 检 测 技术和 应用技 术的研 究得 到蓬 勃发 展 。 太 赫兹 频 段是 一个 非常具 有科学价值但 尚未 开发 的 电 磁辐 射区 域 . 由于太赫 兹的优 良特性 , 其在军 事 领域的应 用正一步 步地 被开发研究出来 。 图 1 T H z 波在 电磁波段中的位置 2 太 赫兹波 的性质 太赫 兹波 的一 系列 独特 的优越 特性 , 主要 是 由它在 电磁 波谱 中所处 的特殊位置 决定 的 , 而这 些优 越特性又 是其 应 用 前景 的基 础 。 其主 要特点如下 : (l) 太 赫兹 波 具 有很 高 的 时间和 空 间相 干 性 . 太赫兹辐射是 由相 干 电流 驱 动的偶极 子振 收稿 日期 : Z o s es Og刁 1 作者 简介 : 戚祖敏 ( 198 6 一 ) , 男 , 江 西 赣州 人 , 国防科技 大 学在读本科 生 , 主要 从 事光 信息和 光 电领域的学习 和研 究 . I N F R A R E D ( M o N T H YL ) / V o L . 2 9 , N O . 1 2 , D E C 2 0 0 8
红外 2008年12月 荡产生、或是由相干的激光脉冲通过非线性光学 的低温砷化镓晶片或者辐射损伤的宝石外延硅 差频产生的，具有很高的时间和空间相干性。现 (S0S)的衬底上.在天线正极附近产生强的耗尽 有的太赫兹检测技术可以直接测量振荡电磁场 场，再用激光器发出的飞秒激光脉冲照射该区 的振幅和位相. 域，就会产生很强的太赫兹辐射，经衬底背面的 (②)太赫兹波的光子能量低.频率为1Tz的 硅透镜福射出去 电磁波的光子能量只有大约4.lmeV,约为x射 透 除 线光子能量的百万分之一，因此不会对生物 织产生有害的电离，适合于对生物组织进行记 体检查。如利用太赫兹时域谱技术研究酶的特 性，进行DNA鉴别等 天线被直流电压偏置 3)太赫兹辐射能以很小的度减穿透如脂 图2光导天线辐射机制 肪、碳板、布料，塑料等物质，因此可用于探测 低浓度极化气体，适用于控制污染另外，太赫 3.2光整流 兹辐射可无损穿透墙壁、布料，可在某些特殊领 20世纪90年代初，张希成等人发履了沈元 域发挥作用： 滨等的工作.发明了基干亚皮秒光整流机制下产 (④室温下(300K左句)，一般物体有热 生相干太赫兹电磁辐射脉冲的方法。其原理是 射，这一辐射大约对应6Tz.从字宙大燥炸中 利用激光脉冲在电光品体中的非线性效应，通过 产生的字宙背景辐射有1/2都在光谱中的太赫 远红外差频的方法产生太赫兹电磁辐射脉冲 兹部分 这种机制利用红外脉冲激光产生太赫兹电磁辐 (⑤)从G五到太赫兹频段，许多有机分子表 射，类似于利用光波产生静电场，被称为亚皮秒 现出较强的吸收和色散特性，这是由分子旋转 光整流方法。光整流效应是一种非线性效应 和震动的跃迁造成的。这种跃迁是一种特殊的 利用激光脉种脉中宽度在亚皮秒量级)和非线 标志，物质的太赫兹光谱（包括发射、反射和透 性介质（如Zta等）相互作用而产生低频电极化 射)包含有丰富的物理和化学信息，这使得太赫 场，此电极化场辐射出太赫兹电磁被。如图3所 兹波有类似指纹一样的唯一性特点。 示，电磁波的振幅强度和顺率分布快定于激光脉 (6)太赫兹波的典型脉宽在亚皮秒量级，不 中的特征及非线性介质的性质.常用的非线性介 但可以进行亚皮秒、飞秒时间分辨的桑态光 质有LiNbO,LiTaO3 有机晶体DAST、GaA: 研究，而且通过取样测量技术，能够有效地防止 和ZnTe等，其中用得最多的是ZnTe和GaAs, 背景辐射噪音的干扰.目前，太赫兹辐射强度测 另外，DAST是一种很有潜力的有机介质，它是 量的信噪比可大于010 非线性效应最强的物质之 3太赫兹波的产生 入射激光歌冲I(化.a,A心》 3.1光导天线 光导天线辐射机制利用超快激光脉冲泵浦 光导材料，在其内部产生电子空穴对，这些载流 子在外加偏置电场的作用下做加速运动形成 图3用Ze品体进行光整 个舜态光电流，从而辎射出低颜太赫兹脉冲。 两种产生太赫兹电磁波的方法中，用光导 如图2所示，光导天线由两个金属申极组成 天线辐射的太赫兹电磁波能量通常比用光幣流 之间的距离在m量级，由实验需要而定，并通 效应产生的太赫兹波能量强。因为光整流效应 以几十伏的直流偏置电压，电极安装在半绝缘 产生的太赫兹波的能量仅仅来源于入射的激光 INFRARED (MONTHLY)/VOL.29.No.12.DEC 2008 1994-2015 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http://www.cnki.net
红 外 2 0口8 年 12 月 荡产生 、 或是由相干的激光脉冲通过非线性光学 差频产生 的 , 具有很高的时间和空间相干性 。 现 有的太赫兹检测技术可以直接测量振荡电磁 场 的振幅和位相 。 ( 2 ) 太赫兹波的光子能量低 。 频率为 I T H z 的 电磁波的光子能量只有大约 4 . l m e v , 约为 x 射 线光 子 能量 的百万 分之 一 , 因此 不会对生 物组 织产生有害的 电离 , 适合于对 生 物组 织进行活 体检查 。 如 利用太赫兹 时域谱技术研 究酶的特 性 , 进行 D N A 鉴 别等 。 ( 3 ) 太 赫 兹辐射能 以 很 小的 衰减穿 透 如脂 肪 、 碳板 、 布料 、 塑料等物质 , 因此可用于探测 低浓度极化气体 , 适用 于控制污染 。 另外 , 太赫 兹辐射可无 损穿透 墙壁 、 布料 , 可在某些特殊领 域发挥作用 ; ’() 室温 下 ( 3 0 K 左 句 , 一般物体有热辐 射 , 这一辐射大约对应 6 T H z . 从宇宙大爆炸中 产生 的宇宙背景辐射有 1 / 2 都在 光谱中的太 赫 兹 部分 。 (5) 从 G H z 到太赫兹频段 , 许多有机分子表 现 出较强的吸 收 和色 散特性 , 这 是 由分子 旋转 和 震动的跃迁 造 成 的 。 这种跃迁 是一 种特殊的 标志 , 物质的太赫兹光谱 (包括发射 、 反射和透 射) 包含有丰富 的物理 和化学 信息 , 这使得 太赫 兹波有类似指纹一样的唯一性特点 。 (6) 太赫兹波的典型脉宽在亚皮秒量级 , 不 但可以 进行 亚皮秒 、 飞秒时间分辨的瞬态光谱 研 究 , 而且通过取 样测量技术 , 能够有效地 防止 背景辐射噪音的干扰 。 目前 , 太赫兹辐射强度测 量 的信噪 比可大于 10 10 。 3 太赫兹 波的产生 .3 1 光 导天线 光 导天 线辐 射机 制利用 超快激光脉冲泵 浦 光 导材料 , 在 其 内部产生 电子 空穴对 , 这些载 流 子 在外 加偏置 电场 的作 用 下做加速 运 动形成一 个 瞬 态光 电流 , 从 而 辐射出低频 太 赫兹 脉冲 。 如 图 2 所 示 , 光 导天 线由两 个金 属 电极 组成 , 之间 的距离在 m 量级 , 由实验需要而 定 , 并通 以 几 十伏的直流 偏置 电压 , 电极 安装在 半绝缘 的低温砷化稼晶片或者辐射损伤的宝石 外延硅 ( 5 0 5) 的衬底上 。 在天 线正极附近 产生强 的耗尽 场 , 再用 激光 器发出 的飞秒 激光脉冲照射该 区 域 , 就会产生很强 的太赫兹辐射 , 经衬底背面的 硅透 镜辐射出去 。 图 2 光导天 线辐射机制 .3 2 光整流 20 世纪 90 年代初 , 张希成等人发展 了沈元 壤等的工作 , 发明了基 于亚皮秒光整流机制下产 生相干太赫兹 电磁辐射脉冲的方法 . 其原 理是 : 利用激光脉冲在电光 晶体中的非线性效应 , 通过 远红 外差 频的方 法产 生太赫兹 电磁 辐射脉冲 。 这种机制利用红 外脉 冲激光 产生太赫兹 电磁 辐 射 , 类似于利用光波产生静 电场 , 被称为亚 皮秒 光 整 流方法 . 光整 流效应 是 一种非线性效应 , 利用激光脉冲 (脉冲宽度在 亚皮 秒量级) 和 非线 性介质 (如 eZ at 等) 相互 作用而产 生低频 电极化 场 , 此 电极化场辐射出太赫兹 电磁 波 。 如 图 3 所 示 . 电磁波的振幅强度和频 率分布决定于激光脉 冲的特征及 非线性介质的性质 。 常用 的非线性介 质有 L IN bO 3 、 Li几0 3 、 有机 晶体 D A ST 、 G a A s 和 z n eT 等 , 其中用得 最 多的是 z n eT 和 G a A S 。 另外 , D A ST 是 一种很 有潜力 的有机介质 , 它是 非线性 效应最强 的物质之一 图 3 用 Z n eT 晶体 进行光整 流 两 种产 生太赫 兹 电磁 波 的 方法 中 , 用光 导 天线辐 射的太 赫兹 电磁 波 能量 通 常 比用光整 流 效 应产 生 的太 赫兹 波 能 量强 。 因为光 整流 效应 产生 的太赫兹 波的能 量仅仅来源于 入 射的激光 I N F R A R E D ( M o N T H YL ) / V o L . 2 9 , N o . 1 2 , D E e 2 0 0 8
第29卷，第12海 红外 3 脉冲的能量，而光导天线辐射的太赫滋波的能 和相位包含了样品复介电函数的空间分布。将 量主要采自天线上所加的偏置电场，可以通过 透射太赫电磁波的强度和相位的一维信息记 调节外加电场的大小来获得能量较强的太赫兹 录下来，并经过适当的处理和分析，就能得到样 被，但是，光导天线产生的太赫薇电磁波的颍谱 品的太赫效图像。太赫兹成像系统的构成如图7 宽度较窄，而光整流产生的太赫兹电磁波的频 所示，太赫兹成像系统的构成和工作原理与太 谱宽度较宽.除了以上两种产生太赫兹辐射的 赫兹时城谱测试系统相似，太赫兹波拉聚焦元 方法外，目前还有利用耿氏振荡器产生连续太 件聚焦到样品的某一点上，收集元件则将透过 赫兹辐射的方法. 样品（或从样品反）的太赫兹波收集后聚焦到 4太赫兹波及其在军事中的应用 太赫兹探测元件上。太赫兹探测元件将含有位 置信息的太赫兹信号转化为相应的电信号。图 4.1可进行远程监视与探测 像处理单元将此信号转换为图像。另外，通过测 由于太赫兹辐射具有比微波更短的波长及 量太赫兹光谱，不仅可以得到物体光谱的强度 更高的时间检测精度，因而可做成太赫兹管达 (振幅)信息，还可得到其相位信息，因而可以用 对目标进行敏感探测与监视，与微被雷达相比， 来对物体进行三维立体成像，在战场上用于显 它可探测更小的目标和实现更精确的定位，因 示前方灰尘或烟雾中的坦克等】 此，太赫兹雷达在国家安全与军事上有 广 4.3利用太赫兹时域光谱技术对爆炸物进行检测 的应用前景. S区 在一般情况下.雷达主要靠接收目标的反 太赫兹时域光谱（太赫兹TDS)是一种非常 射信号来发现目标。如果目标表面能使雷达波 有效的测试技术，典型的太赫兹时域谱实验系统 被吸收或散射，就可大大减小被对方雷达发现 主要是由超快脉冲激光器、太赫兹发射元件、太 的概率。从而计到隐形的目的通常，用吸被材 赫兹探测和时间延迟控制系统组成.太赫兹时 料构成的隐形目标只对很窄的 个波段适合， 域光谱包含了关于物质结构的丰富信息，不同 所以常规的窄带微波雷达无法有效探测雷达截 种类的炸药会在特定频率处产生较强的吸收，我 面很小的隐形飞机，而太赫兹雷达发射的太赫 们可以根据这些信息来鉴别炸药，图4、图5 兹脉冲包含了丰富的频率，可使隐形飞机的窄 示分别是RDX与MX两种爆炸物的吸收谱 带吸波涂层失去作用.并且，这种宽带太赫兹雷 达液，对肩平形薄边缘不会像普通雷达那样形 成共振吸收而减弱反射强度，它仅能产生很月 Q.82 的共振面而使反射波增强。这种太赫兹雷达可 以GW级和成千上万种频率发射纳秒以至皮秒 级的脉冲， 因此拥有许多普通雷达所没有的优 点和能力， 总之，由于雷达主要是用来探测空中目标 的方位和距离的， 而超宽带太赫兹菌达以其高 的距离分裤率、强穿透力、低截获率，强抗干扰 性以及优越的反隐身能力，完全可用于对国家 图4RDX的吸收诺 安全的远程监视与探测 4.4可讲行无损检测 4.2可进行远距离成像 由于太赫兹波有强的穿透力，且其光子能 太赫兹成像所依据的基本原理是：透过成 量低，只有几个毫电子代特，穿透时不易发生电 像样品（或从样品反射）的太赫兹电磁波的强度 离，因而可用来进行安全的无损检测，尤其是对 INFRARED (MONTHLY)/VOL.29,No.12,DEC 2008 1994-2015 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http://www.cnki.net
第 9 2奋 , . 维 12 肠 红 一 外 脉冲的能量 , 而 光导天线辐射的太 赫兹波的能 量 主要采 自天 线上 所加的偏 置 电场 , 可以通 过 调节外加电场的大小来获得能 量较强 的太赫兹 波 。 但是 , 光导天线产生的太赫兹 电磁 波的频谱 宽度较窄 , 而光整 流产生的太 赫兹 电磁波的频 谱宽度较宽 。 除了以上 两种产生太赫兹辐射的 方法 外 , 目前还 有利用耿 氏振荡器产 生连续太 赫兹辐射的方法 。 4 太赫兹波及 其在军事 中的应用 .4 1 可进行远 程监视与探测 由于太赫兹辐射具有比微波更短 的波长及 更高的时间检测 精度 , 因而可做成太赫兹雷达 对 目标进行敏感探测与监视 , 与微波雷达 相比 , 它可探测更小的目标和 实现 更精确的定位 。 因 此 , 太赫兹雷达在 国家安 全与军 事上有着广 阔 的应用前景 。 在一般情况 下 , 雷达 主要 靠接收 目标的反 射信号来发现 目标 。 如果 目标表面能 使雷达波 被 吸收或散射 , 就可大大减小被对方 雷达 发现 的概率 , 从而达到 隐形的目的 . 通 常 , 用 吸波材 料构成的隐形 目标只对 很窄的一个波段 适合 , 所以常规的窄带微波雷达无 法有效探测 雷达 截 面 很小的 隐形 飞机 。 而 太赫兹雷达发射的太 赫 兹 脉冲包含 了丰富的频率 , 可使隐形 飞 机 的窄 带吸波涂层失去作用 . 并且 , 这 种宽带太赫兹雷 达波 , 对 扁平形薄边 缘不 会像 普通雷 达 那样 形 成 共振 吸收 而减弱反 射强 度 , 它仅 能产 生很 小 的共振 面而 使反 射波 增 强 。 这 种太赫兹雷达 可 以 G W 级和成 千上 万种频率发射纳秒 以 至 皮秒 级的脉 冲 , 因此拥 有许多普通雷达所 没 有的优 点和能力 . 总 之 , 由于雷达 主 要是 用来探 测 空 中 目标 的方位和距 离的 , 而超 宽带 太赫兹雷 达 以 其 高 的距离分辨 率 、 强 穿透力 、 低截 获率 、 强抗 干扰 性 以及 优越 的反 隐身能力 , 完全 可用于 对 国家 安 全的远程监 视与探 测 . .4 2 可进行远距 离成像 太赫兹成 像所 依据 的基本原理 是 : 透 过 成 像 样 品 (或从 样品反射) 的太赫兹 电磁 波的强 度 和相 位包 含 了样品复介电函数的空 间分布 。 将 透 射太赫兹 电磁 波的强度和相位 的二 维信息记 录下来 , 并经过适当的处理和分析 , 就能得到样 品的太赫兹图像 . 太赫兹成像系统的构成如图 7 所示 。 太赫兹成像系统的构成和工 作原理 与太 赫兹 时域谱测试系 统相似 。 太赫兹波被聚焦 元 件聚焦到 样 品的某一 点上 , 收集元件则 将透 过 样品 (或从样品 反射) 的太 赫兹波 收集后 聚焦 到 太赫兹探测元 件上 。 太 赫兹探测元件将含有位 置信息的太赫兹信号转化 为相应 的 电信号 . 图 像处理 单元 将此信号转换为图像 。 另外 , 通 过测 量太赫兹光谱 , 不 仅可以得到物体光谱的强度 (振幅) 信息 , 还 可得到其相位信息 , 因而可以用 来对物体进行三 维立 体成像 , 在 战场 上用 于 显 示前方灰尘或烟雾中的坦克等 。 4 . 3 利 用太 赫兹时域光谱技术对爆炸物进行检测 与区分 太赫兹时域光 谱 (太赫兹 T D s) 是一 种非常 有效的测试技术 , 典型 的太赫兹时域谱实 验系统 主要是由超快脉冲激光器 、 太赫兹发射元件 、 太 赫兹探测 和时间延迟控制系统组成 。 太赫兹时 域光 谱包含 了关于 物质结构的丰富 信息 , 不 同 种类的炸药会在特定频率处 产生较强 的吸收 , 我 们可以根 据这些 信息来鉴 别炸药 . 图 4 、 图 5 所 示分别是 R D X 与 H M x 两种爆炸物的吸收谱 . .3 。 2 。 5瓜月 0 。 8 2 0 吝 1 0 0 5 几 9 纷 、 产拜 ǎ攀挤倾半截喊多è彭 0 . 6 0 . 8 1 . 0 1 . 2 1 . 4 1 . 6 频率 (扭 z) 图 4 R D x 的吸收谱 1 . 8 2 . 0 2 . 2 4 . 4 可进行无损检测 由于 太赫兹波 有强 的穿 透 力 , 且 其光 子 能 量低 , 只有几个 毫 电子伏特 , 穿 透时不 易发 生电 离 , 因而 可用来进行安全 的无 损检测 。 尤其是对 I N F R A R E n ( M o N T H贾 ) / V o L . 2 9 , N o . 1 2 , D E e 2 0 0 8
红外 2008年12月 些塑料泡沫等绝缘材料内部的缺陷和裂痕等 展自己的太赫兹技术，随者科学技术的不断发 进行无损检测和成像，在战略导弹及航空，航天 展。现在太横数技术领域的新理论、新现象。新 结构材料的检测和评估方面具有重要的应用价 方法和新应用层出不穷，太赫兹系统已经实现 值。如对航天飞机燃料舱的隔热材料进行有效 了小型化，连续辐射的产生技术也将使太赫兹技 的无损探伤，已被美国字航局选择为发射中嵌 术不再依赖于昂贵的飞秒激光器.显然，其应用 陷检测的技术之一， 前景将非常广阔，相信不久，经过安防科技工作 2.5 者的努力，自然会应用到安全防范领域中来」 参考文献 川李玉林，陈华。汪力，·等。太持蓝被的产生、传量 和探JL.现仲物理.006.1053：2g3 ②江热军。王光装。贾燕。等。太赫按被及其在表品 检测中的应用J1.北京石油化工学院学报，2006， 12:84-89. 3沈京玲，李宁、量肇红，筝。太赫兹电磁波在燕品 检测中的应用J.光学技术，2006.(9小：747-749. 「4李福利，任荣东，王新柯，等.太镂兹辐射原理与 若干应用.戴光与红外， 2006,(91:787-791. 图5DMX的吸收 韩元，周焦，阿布来提，等。太赫兹技术在安全 5结语 张仔 太赫兹时域光谐技术在 太赫兹技术是一门新的极具活力的前沿领 化学领域中应用的新进展分析化学，206，(4： 域，其应用非常广泛.目前，世界各国均争相发 576-58 国外专利介绍 不可能准确地测定材料的特性。而如果信总过多，则又 需婴花费大 理时 多光谱成像 可用来京村 像系统 的数 美国专利US7420678 而且是费时 ,该系统是利用 (2008年9月2日授权】 多光谱光学组件接收入射光，然后再将接收到的光以 对于某些应用来说，现有的成像系统并不是最佳 许多个被段传输的。每个波段都有 的.例如，为了准确地测定 个钧体（例如处于至中的 的预远带宽，每个波段的预选带宽可能相同，也可能不 个物体)的一种或多种材料特性，现有的系统可能会 提供太多或者太少的图像信息，如果图像信息不足，就 本专利说明书共14页，其中有6张插图 15 100 111 120130 140 150 160 获取系 控制 处 INFRARED (MONTHLY)/VOL.29,No.12,DEC 2008 1994-2015 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http://www.cnki.nct
红 外 匆 8 0年 提 万 一些塑料泡 沫等绝缘材料内部的缺陷和裂痕等 进行无 损检测和成像 , 在战略导弹及 航空 、 航天 结构材料的检测和 评估方面具有重要 的应用价 值 。 如对航天 飞机燃料舱的隔热材料进行有效 的无损探伤 , 已被美 国宇航局选择为发射中缺 陷检测的技术之 一 。 展 自己 的太赫兹技术 . 随着科学技术的不断发 展 , 现在太赫兹技术领域的新理论 、 新现象 、 新 方法和新应用层 出不穷 , 太 赫兹系 统已 经 实 现 了小型化 , 连续辐射的产生技术也将使太赫兹技 术不再依赖于 昂贵的飞秒激光器 . 显然 , 其应用 前景将非常广阔 , 相信不久 , 经过安 防科技工 作 者的努力 , 自然会 应用到 安全防范领域中来 。 l 。 7 86 { 0 一 6 0 . 8 1 . 0 1 . 2 1 . 4 1 . 6 1 . 8 频率 (侧2 ) , ~ ~ , - ,{ 2 . 0 2 . 2 ;I n `nUJ I : nUO 妇哥钡半è橄邻喊彭ǎ 图 5 HM X 的吸收谱 5 结语 太 赫兹技术是 一 门新的极 具活力的前沿领 域 , 其应用非常广泛 . 目前 , 世界各国均争相发 参考文献 【1 李玉 林 , 陈华 , 汪力 , · 等 . 太赫兹波的产生 、 传播 和探测 ! J { · 现代物理知识 , 2 0 06 , 10 5 ( 3 ) : 2于3 0 . 闭 江 德军 , 王 光琴 , 贾燕 , 等 . 太赫兹波及 其在毒品 检测中的应用 sl[ . 北京 石油化工学院学报 , 20 06 , ( 12 ) : 8 4一89 . 同 沈京玲 , 李宁 , 逮美红 , 等 . 太赫兹电磁波在毒品 检测 中的应用 sl[ . 光学技术 , 20 06 , ( 9 ) : 74 卜74 9 . ’[] 李福利 , 任荣东 , 王 新柯 , 等 . 太赫兹辐射原理与 若干应用 ! J} . 激光与红外 , 2 00 6 , ( 9 ) : 75卜79 1 . 同 韩元 , 周燕 , 阿布来提 , 等 . 太赫兹技术在安全领 域中的应用 闭 . 现代 科学仪器 , 2006 , (2) : 45 健.7 圈 王 凤霞 , 张卓勇 , 张存林 . 太赫 兹时域光谱技术在 化学领域中应用的新进展 ! J ] . 分析化学 , 20 06 , ( 4 ) : 5 76 ot 58 1 . 多光谱成像 美国 专利 U S 7 4 2 0 6 7 8 ( 20 0 8 年 9 月 2 日授权 ) 对于某些应用来说 , 现有的成像系统并不是最佳 的 . 例如 , 为了准确地测定一个物体 (例如处于空间中的 一个 物体) 的一种或多种材料特性 , 现 有的系统可能会 提供太多或者太少的图像信息 . 如果图像信息不足 , 就 不可能准确地测定材料的特性 , 而如果信息过多 , 则又 需要花费大量图像处理资源和处理时间 . 还有 , 虽然高 光谱成像系统也可以用来测定材料特性 , 但是高光谱成 像系统的数据获取和分析是复杂的 , 而 且是费时的 。 本发明提供一种多光谱成像系统 。 该系统是利用一 个多光谱光学组件接收入射光 , 然后再将接收到的光以 许多个波段传输的 。 每个波段都有一 个约 Zmn 至 4 0 n m 的预选带宽 , 每个波段的预选带宽可能相同 , 也可能不 同 。 本专利说明书共 14 页 , 其中有 6 张插图 。 图像获取系统 控制器 处理器 10 了 八日口 高 编 译 I N F R A R E D ( M o N T H贾 ) / V o L . 2 9 , N o . 1 2 , D E e 2 0 0 8