تصویربرداری تک پیکسلی تراهرتز در فرکانس 100 ghz در حالت بازتابی فعال مبتنی بر مدولاتور مکانی مکانیکی

در این مقاله، یک روش تصویربرداری تک پیکسلی تراهرتز در فرکانس ghz 100 در حالت بازتابی و در فاصله 4 متری از هدف ارائه شده است. منبع تولید سیگنال تراهرتز از نوع دیود impatt بوده که به‌صورت پالسی، سیگنال تراهرتز را در فرکانس ghz 100 تولید می کند. یکی از مهم‌ترین موانع در مسیر پیشرفت فناوری تراهرتز، دسترسی آسان به منابع تابش و به‌ویژه آشکارسازهای حساس به امواج تراهرتز است که به دلیل همین محدودیت، استفاده از آشکارسازهای تک پیکسل تراهرتز موردتوجه قرار گرفته است. در روش تصویربرداری پیشنهادی، سیگنال تراهرتز با یک پالس مدوله کننده، تولید شده و از طریق یک لنز، به هدف تابانده می شود. سیگنال برگشتی از هدف، توسط یک بازتابنده سهموی کسگرین متمرکز شده و سیگنال متمرکز، از یک مدولاتور مکانی نوری عبور کرده و نهایتاً وارد یک آشکارساز تک پیکسل می شود. مدولاتور مکانی نور یا slm که یک ماسک مکانیکی است، با حرکت خطی خود سبب عبور پرتو تراهرتز از ماسک‌های مختلف شده و بنابراین به‌ازای هر ماسک، مقدار ولتاژ آشکارشده متفاوتی در خروجی آشکارساز تک پیکسل خواهیم داشت. با استفاده از الگوریتم سنجش فشرده، مقادیر ولتاژ خروجی آشکارساز به‌ازای هر ماسک و همین‌طور پروفایل ماسک‌های مختلف عبوری در مسیر پرتو تراهرتز، تصویر هدف بازیابی می شود. نتایج شبیه‌سازی و مقایسه نتایج تصاویر بازیابی شده از هدف با تصویر واقعی، نشان‌دهنده موفقیت این روش تصویربرداری در حالت بازتابی است.

single-pixel terahertz imaging at 100 ghz frequency in active reflection mode based on mechanical spatial modulator

in this paper، a terahertz single-pixel imaging method at 100 ghz frequency in reflective mode and at a distance of 4 meters from the target is presented. the source of terahertz signal generation is an impatt diode، which produces terahertz signal in pulse shape at 100 ghz frequency. one of the most important obstacles in the progress of terahertz technology is easy access to radiation sources and especially detectors sensitive to terahertz waves. in the proposed imaging method، the terahertz signal is generated with a modulating pulse and is irradiated to the target through a lens. the return signal from the target is focused by a parabolic cassegrain reflector and the focused signal passes through a spatial light modulator and finally enters a single pixel detector. the spatial light modulator or slm، which is a mechanical mask، causes the terahertz beam to pass through different masks with its linear movement، and therefore، for each mask، we will have a different detected voltage value at the output of the single pixel detector. by using the compressive sensing algorithm، the output voltage values of the detector for each mask، as well as the profile of different masks passing through the path of the terahertz beam، the target image is recovered. the simulation results and comparing the results of the images recovered from the target with the real image show the success of this imaging method in reflective mode..