深圳大学医学部生物医学工程学院，广东 深圳 518000
太赫兹无损检测是一种非侵入、非接触性的新型检测技术，在无损检测领域极具潜力。但在实际探测中，对于复杂的太赫兹回波信号，如色散回波和重叠回波，仅利用传统的信号处理方法（如直接法、反卷积法）难以满足对飞行时间定位精度的要求。稀疏表示法作为一种太赫兹信号处理的新方法，具有良好的定位精度和抗噪性。提出基于最小绝对收缩和选择算子（LASSO）的稀疏表示法，从复杂的太赫兹回波信号中重建脉冲响应函数，并构建双过完备字典完成对太赫兹反射信号的色散补偿。针对重建脉冲响应函数幅值不准确的问题，提出幅值衰减系数，修正脉冲响应函数幅值，有效提升时域峰-峰值的成像质量。通过数值计算和实验分析，验证了所提方法的有效性。可以预期，基于LASSO的稀疏表示法能够为太赫兹无损检测中的信号处理提供新的解决思路。
太赫兹无损检测 稀疏表示 脉冲响应函数 时间脉冲扩展 激光与光电子学进展
2023, 60(18): 1811014
1 河北师范大学, 职业技术学院, 河北 石家庄 050024
2 北京理工大学, 光电学院, 北京 100081
3 首都师范大学, 物理系, 北京 100048
近年来，太赫兹技术在检测、安保等诸多领域变得日益重要。如何扩大视场和提高成像质量是太赫兹成像的关键。针对以上问题，本文基于单相机扫描方式搭建了一个太赫兹光场成像系统以同时实现对太赫兹波空间和角度分布信息的利用。基于四维全光函数和双平面参数化方法，利用太赫兹光场传播过程中的强度一致性进行了重聚焦运算，通过对光场进行积分即可得到一系列对应不同视角、不同成像距离的结果。与初始的太赫兹成像结果相比，所搭建成像系统的视场和成像质量都得到了有效提升。在本文实验中，视场扩大了1.84倍，分辨率从1.3 mm提高到了0.7 mm。此外，部分被遮挡的目标信息也可通过使遮挡物离焦得到恢复。结果证明所搭系统能够提高太赫兹成像质量并拓展其功能，从而为太赫兹无损测量和安全检测提供了新的思路。
太赫兹成像 光场成像 太赫兹无损检测 terahertz imaging light field imaging THz nondestructive testing
长春理工大学 光电工程学院 光电测控技术研究所, 长春 130022
采用双高斯脉冲反卷积滤波技术对太赫兹时域波形进行滤波优化, 提出一种基于太赫兹时域光谱无损检测的太赫兹反射式层析成像技术, 用于分析玻璃纤维蜂窝复合材料的粘接质量.结合玻璃纤维蜂窝复合材料结构的特点, 分别在蜂窝上层胶膜和下层胶膜中设计了不同直径的圆形和梯形脱粘缺陷, 在此基础上, 完成了脱粘缺陷蜂窝结构样品的制作.提出的太赫兹反射式层析成像和B-scan成像方法, 适用于玻璃纤维蜂窝复合材料的脱粘缺陷分析.针对反射式层析成像图像对比度差的问题, 结合脱粘缺陷处的太赫兹时域波形数据特征, 采用缺陷特征时间区域成像优化技术, 提高了脱粘缺陷的检测能力和识别准确率, 实现了玻璃纤维蜂窝材料的上层脱粘厚度50 μm、下层脱粘厚度50 μm缺陷的太赫兹无损检测.
太赫兹无损检测 玻璃纤维蜂窝复合材料 脱粘缺陷 太赫兹反射式层析成像 B-scan成像 Terahertz nondestructive testing Glass fiber honeycomb composite Debonding defect Terahertz reflection tomography B-scan imaging
