高速太赫兹时域光谱系统中平衡探测器的设计

平衡探测器是直接探测太赫兹信号的器件,位于高速太赫兹时域光谱(THz-TDS)系统末端光信号检测部分,是将光学信号转变为模拟电信号的关键器件,其性能决定了测量出的THz信号的精确度。利用2个低噪声光电二极管串联,直接探测出2束激光的差值光电流,降低了探测噪声;选用增益带宽乘积为4 GHz的运算放大器对差值光电流进行两级放大,得到高动态范围的THz信号,提高了THz信号的探测速度,并测量了α-乳糖一水合物吸收峰,得到了和文献中相同的吸收峰。

太赫兹微流控芯片

大多数生物大分子和基团的振动或者转动能级处于太赫兹频段,而其生物活性在水溶液中才能表现出来,由于水对太赫兹波的强烈吸收,从而限制了太赫兹技术的推广和应用。为了研究水溶液中生物样品的反应、变化等动态特性,将太赫兹技术和微流控技术相结合,分别研究了微流控芯片上微流控沟道的尺寸,微流控芯片的材料及其制作流程,最后用去离子水对该芯片进行了初步测试,证明了该太赫兹微流控芯片的可行性。

基于对抗生成网络的太赫兹安检图像分割算法

为解决太赫兹成像分辨力低,危险品边缘模糊,无法有效对危险品进行分割的问题,提出一种基于对抗式生成网络与多头注意力机制的新型网络架构,并用于太赫兹安检图像智能分割。通过学习深层鉴别器的特征图优化生成器,获得更加真实的生成图像;引入多头注意力机制提升模型对危险品特征的识别能力。分割太赫兹安检图像的大量实验结果表明,相较于传统卷积神经网络,提出的对抗生成网络在相同深度下具有更好的泛化能力;多头注意力机制的引入强化了模型对危险品特征的学习,在未知危险品类别的情况下同样拥有较好的效果,其交并比(IOU)指标相较ResNet-50提高9.6%,相较ResNet-18提高21.3%,相较U-Net提高12.3%。本文研究有利于图像分割算法更准确、高效地处理太赫兹安检图像,有助于拓宽太赫兹智能安检系统的进一步应用。

太赫兹空间探测技术研究进展

太赫兹辐射因其具有独特的空间传输优势以及大气敏感特性,具有很大的应用潜力。总结了国内外各大研究机构近年来在太赫兹空间探测方面的研究进展,简述了大型太赫兹地基、空基、天基探测平台的结构参数、工作环境及探测结果,并对不同探测平台的研究结果进行了对比,分析了不同太赫兹遥感设备的特点,提出了太赫兹在空间探测方面的应用前景和未来的发展趋势等。太赫兹空间探测将是一个实用性很强的研究领域,可以获取光学和微波所不可探测的信息,太赫兹空间探测技术的发展将为高分辨空间遥感奠定重要的研究基础。