连续太赫兹反射式共焦扫描显微成像特性分析-论文.pdf

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1、嫩光与电子学进展51，081101(2014)Laser&Optoe1ectrOnicsProgress@2014(中国激光》杂志社连续太赫兹反射式共焦扫描显微成像特性分析杨永发李琦胡佳琦哈尔滨工业大学可调谐激光技术国家级重点实验室，黑龙江哈尔滨150080摘要太赫兹反射式共焦扫描显微成像系统分辨率较高且可呈现物体三维像，因此具有很大的应用价值。针对一种连续太赫兹反射式共焦扫描显微成像实验光路，在所确定的系统参数条件下，计算分析了两种太赫兹波长(儿8．83m和184．31m)的系统轴向响应特性。仿真结果表明，所设计的波长118．83m的成像实验装置横向分辨率可达0．23mm，轴向分辨

2、率约为4．27mm；波长184．31m的系统横向分辨率可达0．36mm，轴向分辨率约为6．63mm。探测器轴向偏移影响大于横向偏移影响。关键词太赫兹成像；反射式共焦扫描；分辨率；轴向偏移；横向偏移中图分类号TN29文献标识码Adoi：10．3788／LOP51．081101CharacterAnalysisonContinuous-WaveTerahertzReflection-ModeConfocalScanningMicroscopicImagingYangYongfaLiQiHuJiaqiNationalKeyLaboratoryofTunableLaserTechnology

3、，HarbinInstituteofTechnologyHarbin，Heilongjiang150080，ChinaAbstractDuetohighresolutionandtheabilityofreconstructing3Dimageofthesample，theterahertzreflection—modeconfocalscanningmicroscopicimaginghasgreatapplicationvalue．Aterahertzreflection—modeconfocalscanningmicroscopicimagingexperimentalligh

4、tpathisdesigned．Undertheconditionofsystemparameters．theaxialresponsecharacteristicsofthesystemiscalculatedandanalyzedinthecaseoftwokindsofdiferentwavelengths(118．83mand184．31m)．Theresultsofemulationshowthatthedesignedexperimentaldevicewithwavelengthof1l8．83umgainsatransverseresolutionof0．23mman

5、danaxialresolutionofabout4．27mm．Whenthewavelengthis184．31btm．thetransverseresolutionis0．36mmandtheaxialresolutionisabout6．63mm．Incomparisonwiththetransverseoffset．theaxialoffsetofthedetectorbringsagreaterefect．Keywordsterahertzimaging；reflection—modeconfocalscanning；resolution；axialofset；transv

6、erseoffsetoCIScode8】】0．6795：】80．】790：】80．58】0l引言太赫兹(THz)辐射因具有独特的性质，可应用于许多领域，太赫兹成像技术的研究具有广阔的应用前景，有很高的研究价值。共焦扫描显微成像技术比一般光学显微技术的分辨率和图像对比度高，且由于轴向分辨率显著提高，使之具有三维层析成像能力。从照明方式上划分，共焦扫描显微成像技术可以分为透射和反射两种方式。目前已有关于太赫兹透射共焦扫描显微成像的报道，。在实际应用中，只有反射式具有层析能力，进而呈现出物体三维像，因此对于反射式的研究比透射式更有应用价值。Lim等于2008年进行了同轴反射式共焦扫描显微成

7、像实验。其实验装置由波长为0．3mm的太赫兹源、三个透镜、分光片、针孔和探测器组收稿日期：2014—01—15；收到修改稿日期：2014-03-06；网络出版日期：2014—07—21作者简介：杨永发(199O一)，男，硕士研究生，主要从事太赫兹技术方面的研究。E-mail：yangyongfa_sky2013@126．corn导师简介：李琦(1963一)，女，博士，教授，主要从事激光与太赫兹成像及图像处理等方面的研究。E—mail：liqi2013@hi