太赫兹雷达成像技术_梁美彦.pdf

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1、第11卷第2期太赫兹科学与电子信息学报Vo1．11，No．22013年4月JournalofTerahertzScienceandElectronicInformationTechnologyApr．，2013文章编号：2095-4980(2013)02-0189-10太赫兹雷达成像技术1a,1b,21a,1b,21a,1b,2梁美彦，邓朝，张存林(1.首都师范大学物理系a.太赫兹光电子学教育部重点实验室；b.太赫兹波谱与成像北京市重点实验室，北京100048；2.北京理工大学光电学院，北京100081)摘要：从体制角度论述了近几年来国内外各大主要研究机构对太赫

2、兹雷达成像的研究情况，及其应用和未来的发展方向等。太赫兹雷达技术是一项正在蓬勃发展的技术，由于其波长与机理介于光学与微波之间，因而可以获取光学和微波所不可探测的信息。太赫兹雷达成像技术的发展为高分辨太赫兹空间遥感奠定了基础。关键词：太赫兹；雷达；成像；探测中图分类号：TN95文献标识码：ATHzradarimagingtechnology1a,1b,21a,1b,21a,1b,2LIANGMei-yan，DENGChao，ZHANGCun-lin(1a.KeyLaboratoryofTerahertzOptoelectronics，MinistryofEduca

3、tion；1b.BeijingKeyLaboratoryforTerahertzSpectroscopyandImaging，DepartmentofPhysics，CapitalNormalUniversity，Beijing100048，China；2.DepartmentofOpticalEngineering，BeijingInstituteofTechnology，Beijing100081，China)Abstract：Fromtheviewpointoftheorganizationsystem,thispaperdiscussestheresea

4、rchsituation,applicationandthefuturedevelopmentdirectionofTHzradarimagingfromthemaindomesticandinternationalresearchinstitutesinrecentyears.THzradartechnologyisflourishingatpresent.Itcanobtaintheinformationthatisundetectableinopticsandmicrowavebecauseitswavelengthfallsinbetweenthem.T

5、hedevelopmentofTHzradarimagingtechnologylaysafoundationforhighresolutionspaceremotesensing.Keywords：THz；radar；imaging；detection太赫兹(THz)波是指频率在100GHz~10THz范围的电磁波，它介于毫米波与红外之间，称为亚毫米波或者远红外光，处于从电子学向光子学的过渡区。相对于微波、毫米波，太赫兹波的波长较短，更易于实现极大信号[1−3]带宽和极窄天线波束，从而获得精细的目标成像。太赫兹雷达探测系统空间分辨力和角分辨能力较好，并且具有良

6、好的抗干扰能力，是国内外太赫兹技术研究的重点课题。因此，太赫兹雷达技术有望在军事装备的模拟研制上发挥作用。与红外雷达和激光雷达相比，太赫兹雷达具有良好的穿透烟雾、沙尘的能力，可以实现全天候工作。基于太赫兹的特点，太赫兹雷达可以用于探测敌方隐蔽的武器、伪装埋伏的武装人员，以及烟雾、沙尘中的军事装备。此外，太赫兹雷达还可远程探测空气中传播的有毒生物颗粒或化学气体。利用强太赫兹辐射穿透地面的特点，可用来探测地下的雷场分布，还能进行远程炸弹探测等。太赫兹雷达还是反隐身的利器，无论是基于形状隐身还是涂料隐身，甚至基于等离子体隐身，太赫兹雷达都可以使其现出原形。而这正是目前

7、大部分常规检测方法所做不到的。太赫兹技术还可用于危险品和藏匿物品的探测成像。因为太赫兹辐射是非电离的，它可以穿透对其他频率范围不透明的物质，例如包装材料、衣服甚至墙壁，这些属性使太赫兹遥感在无损检测和安全检查中得以应用。[4]太赫兹波与毫米波相比具有较短的波长，能够提供更高的空间分辨力和允许更小的光学组件。但是，由于大气对流层中含有大量水气等极性分子，水气转动和振动吸收谱线的展宽效应使得太赫兹波在地面附近无法传播[5][6−7]很长距离，再加上氧气和氮气等分子的吸收，对于地面附近的远距离探测，300GHz以上频率不是理想选择，[8]相应观测手段也还存在很大局限，

8、因此，太赫兹雷达用于远距