太赫兹波可以穿透不透明材料并提供各种化学物质的独特光谱特征，但由于太赫兹成像系统速度慢、尺寸大、成本高和复杂性，太赫兹波在实际应用中的应用受到限制。问题在于缺乏合适的焦平面阵列探测器，即包含成像系统使用的辐射探测器的组件。、
由加州大学洛杉矶分校萨缪利工程学院的电气和计算机工程教授Mona Jarrahi和Aydogan Ozcan领导的研究小组发明了一种新的太赫兹焦平面阵列来解决这个问题。
通过消除逐点捕获和显示图像的光栅扫描的需要，研究团队能够将成像速度比当前系统快 1000 倍以上。新阵列构成了第一个已知的太赫兹成像系统，该系统的速度足以捕获视频并提供实时的3D多光谱图像，同时保持高信噪比。
加州大学洛杉矶分校的研究发表在《自然光子学》杂志上，描述了新的焦平面阵列，该阵列涉及在小于典型芝麻大小的空间中安装283,500个纳米天线。该阵列能够直接提供空间振幅和相位分布，以及成像物体的时间和光谱数据，从而绕过光栅扫描的需要。该团队还利用机器学习训练的神经网络来实时提高捕获图像的分辨率。
“太赫兹成像可以帮助我们看到使用其他过程或技术无法检测到的东西，”Jarrahi说，他是诺斯罗普·格鲁曼公司电气工程主席，并领导加州大学洛杉矶分校Samueli的太赫兹电子实验室。“有了这个焦平面阵列，我们开辟了使用太赫兹成像进行实时、高通量扫描和检测的新可能性，这在以前是不可能的。”
之前试图创建更快的太赫兹成像系统的尝试导致信噪比低，使研究人员难以获得干净的图像。这些系统也庞大而昂贵。使用新的焦平面阵列及其伴随的神经网络，研究小组展示了该系统能够以超过1000个像素对硅蚀刻的3D图案进行成像。
太赫兹光子的能量相对较低，并且能够穿透许多不透明和非导电材料，这使得太赫兹辐射在各种应用中都有希望。这些包括医学成像、安全检查以及药品或农产品检查。
Jarrahi 和 Ozcan 都是加州大学洛杉矶分校加州纳米系统研究所的成员，Ozcan 担任该研究所的创业、行业和学术交流副主任。Ozcan是加州大学洛杉矶分校Volgenau工程创新主席，并领导Ozcan研究小组，他还在加州大学洛杉矶分校生物工程系和David Geffen医学院担任教职。
该技术正在由Lookin Inc.商业化，这是一家从Jarrahi研究小组分离出来的初创公司。该公司由 Jarrahi 和博士后研究员兼研究小组成员 Nezih Tolga Yardimci 共同创立。Yardimci是该论文的作者，并担任Lookin的首席执行官兼首席技术官。
该论文的其他作者是加州大学洛杉矶分校Samueli博士后研究员Xurong Li，研究生Deniz Mengu，校友Deniz Turan和Lookin的首席工程师Ali Charkhesht。除了Charkhesht之外，所有人都是加州大学洛杉矶分校Jarrahi和Ozcan研究实验室的现任或前任成员。
