Главная Обратная связь

Дисциплины:

Архитектура (936)
Биология (6393)
География (744)
История (25)
Компьютеры (1497)
Кулинария (2184)
Культура (3938)
Литература (5778)
Математика (5918)
Медицина (9278)
Механика (2776)
Образование (13883)
Политика (26404)
Правоведение (321)
Психология (56518)
Религия (1833)
Социология (23400)
Спорт (2350)
Строительство (17942)
Технология (5741)
Транспорт (14634)
Физика (1043)
Философия (440)
Финансы (17336)
Химия (4931)
Экология (6055)
Экономика (9200)
Электроника (7621)






Активные системы терагерцевого радиовидения



Одним из основных узлов активной системы радиовидения является источник излучения, с помощью которого объект наблюдения подвергается облучению. При этом сигнал приемника зависит от коэффициентов пропускания, отражения, а также величины поглощения и рассеяния в наблюдаемом объекте. Принято использовать два различных подхода к получению изображений активными методами.

В первом случае приемник принимает прошедшее сквозь объект излучение, при таком подходе контраст изображения определяется коэффициентом пропускания разных частей объекта. В другом случае принимается отраженное от объекта излучение и изображение определяется

распределением коэффициента отражения наблюдаемого объекта.

Основной плюс работы с активными системами радиовидения заключается

в низких требованиях к чувствительности приемника. Благодаря этому

имеется возможность использовать приемники, работающие при комнатных

температурах, такие как диоды с барьером Шоттки или MMIC-структуры

(Monolithic Microwave Integrated Circuit)[4] . Имея источник с изменяемой

частотой излучения, также можно проводить спектральные исследования

объектов наблюдения, а, следовательно, получать дополнительную информацию об объекте наблюдения.

Основными же минусами подобных систем являются высокие требования к оптической схеме такого приемника, позволяющей предотвратить появление бликов, связанных с переотражениями от объекта, стен помещения и предметов, окружающих объект. В ряде случаев, использование активных систем крайне нежелательно (прежде всего речь идет о случаях, когда объектом наблюдения является человек).

 

 

Импульсная активная система терагерцового радиовидения.

 

Импульсные активные системы терагерцового радиовидения к настоящему времени уже получили достаточно большое развитие. Стоит также упомянуть, что к настоящему времени существуют уже коммерческие модели терагерцовых импульсных систем, позволяющие получать спектральные характеристики исследуемых образцов, например системы TPS spektra 1000, TPITM imaga 2000 компании Teraview [5]

В качестве источника излучения в таких системах служит импульсный

терагерцевый источник. Одним из способов получения терагерцевого импульса является облучение фемтосекундным импульсом GaAs структуры с выполненной на ней металлической антенной[6] .Короткий фемтосекундный импульс обладает чрезвычайно широким спектром, перекрывающим терагерцовый диапазон частот. При этом спектр сигнала, переизлученного GaAs структурой определяется только характеристиками антенны. Изменяя топологию антенны, можно формировать спектр импульса. Приниматься такой терагерцовый импульс может точно такой же структурой (GaAs с выполненной на нем терагерцовой металлической антенной). Однако, при всей простоте получения терагерцевого импульса остается крайне сложным получение узких линий излучения такой структуры. Для получения спектральных зависимостей отражения и пропускания необходимо использовать интерферометрические методы, существенно усложняющие конструкцию прибора. В настоящее время разрабатываются различные подходы получения терагерцовых изображений при помощи таких систем, работающих как c прошедшим сквозь объект излучением, так и с отраженным от него излучением.



 

На рисунке 1.2 представлена типичная схема используемая в импульсных

активных системах построения терагерцовых изображений.[7]

Рис. 1.2. Блок схема импульсной активной системы радиовидения В качестве источника

излучения используется металлическая антенна, выполненная на полупроводниковой

структуре, подвергаемая облучению коротким фемтосекундным импульсом лазера накачки.

На рисунке представлено 3 отдельных блока: блок генерации импульса терагерцевого излучения, блок детектирования и система согласования терагерцового излучения с исследуемым образцом. При этом сам образец может перемещаться, что позволяет производить получение изображения объекта его сканированием. В приведенном примере исследуется прошедшее сквозь образец излучение.

Существуют и другие варианты построения активной импульсной системы построения изображений. Например, можно использовать в качестве сигнала отраженное от наблюдаемого объекта излучение. При этом, если объект имеет слоистую структуру и состоит из материалов различных по своим электродинамическим свойствам, то на каждой границе будет происходить частичное отражение сигнала. Вводя дополнительную задержку в тракт сигнала опорного импульса, можно добиться получения изображений от слоев расположенных внутри объекта. Результат работы подобной системы приведен на рисунке 1.3 [8]



Рис. 1.3. Пример работы импульсной активной системы радиовидения, работающей с отраженным от объекта излучением Компенсация задержки в тракте сигнала позволяет

получать изображения слоев расположенных внутри исследуемого объекта. Слева вверху

приведена фотография исследуемого объекта (чемодан) в видимом диапазоне частот. Слева внизу приведено терагерцевое изображение поверхности объекта. Справа вверху приведено терагерцевое изображение пакета, лежащего внутри чемодана. И наконец, справа внизу представлено терагерцевое изображение содержимого пакета. На последней картинке отчетливо видны нож и пистолет, лежащие внутри исследуемого багажа.

 


Эта страница нарушает авторские права

allrefrs.ru - 2018 год. Все права принадлежат их авторам!