基于二次亚谐波外差探测的 600 GHz 傅里叶成像
光学
2023-06-05 v1
摘要
傅里叶成像是一种间接成像方法,它在成像系统焦平面相干记录目标场景的衍射图样,并利用计算资源重建图像。可达到的空间分辨率一方面取决于辐射波长,另一方面也取决于在焦平面测量具有高空间波矢的傅里叶分量的能力。这在太赫兹频率下导致矛盾局面,因为为获得更好分辨率而选择更短波长通常以辐射功率降低为代价,伴随动态范围损失,从而限制了对更高傅里叶分量的探测。此处,为保持高动态范围并限制系统成本,我们采用二次亚谐波外差探测,以连续波(CW)辐射在 600 GHz 照射目标、本振(LO)辐射在 300 GHz。探测器为单像素宽带 Si CMOS TeraFET,前后面均配备衬底透镜以分别耦合两路波。整个场景由物波照射,傅里叶谱通过对单探测器单元在焦平面内光栅扫描记录。仅用 56 μW 的 600 GHz 辐射功率,即达到 60 dB 动态范围,足以在测试测量中探测整个可达傅里叶空间谱。在衍射极限下实现了优于 0.5 mm 的横向空间分辨率。
引用
@article{arxiv.2306.01338,
title = {600-GHz Fourier Imaging Based on Heterodyne Detection at the 2nd Sub-harmonic},
author = {Hui Yuan and Alvydas Lisauskas and Mark D. Thomson and Hartmut G. Roskos},
journal= {arXiv preprint arXiv:2306.01338},
year = {2023}
}