用于太赫兹成像和光谱学的远心偏置反射成像系统（TORIS）
光学
2025-04-08 v1 应用物理
摘要
太赫兹（THz）成像因其非电离辐射和对水含量的高灵敏度，已成为医学诊断中一种有前景的技术。然而，传统的太赫兹成像系统面临诸如机械扫描慢、视场受限和远心性差等限制。为了克服这些挑战，我们引入了远心偏置反射成像系统（TORIS），这是一种新颖的双镜扫描设计，针对高速、无畸变成像进行了优化。该系统采用远心f-theta透镜，并通过光线追迹和物理光学模拟进行了验证。它在50 mm x 50 mm的视场上实现了均匀分辨率，无需机械平移台。在WR-2.2（325-500 GHz）和WR-1.5（500-700 GHz）频段对USAF分辨率测试靶的宽带光谱成像表明，光束聚焦一致且畸变最小，在WR-1.5频段的视场边缘，与法向入射的最大偏差为2.7度，束腰为2.1λ。该系统对水合动力学的敏感性通过对湿纸巾的成像得到进一步验证，捕获了水含量的时间变化。在辣椒素贴片应用后对人体皮肤进行的体内成像揭示了由于生化反应和粘合剂去除导致的局部水合变化。这些发现证实了该系统在实时水合传感和皮肤病学评估方面的潜力。TORIS在太赫兹成像领域树立了新的基准，可应用于临床诊断、伤口评估和材料表征。
引用
@article{arxiv.2504.05267,
title = {A Telecentric Offset Reflective Imaging System (TORIS) for Terahertz Imaging and Spectroscopy},
author = {Pouyan Rezapoor and Aleksi Tamminen and Juha Ala-Laurinaho and Dan Ruan and Zachary Taylor},
journal= {arXiv preprint arXiv:2504.05267},
year = {2025}
}