研究人员开发出能够捕捉实时3D多光谱图像的太赫兹成像系统

太赫兹波，一种频率在0.1THz到10THz的电磁波，波长介于0.03到3mm，介于微波与红外之间。这一频谱资源充满潜力，能穿透非极性分子材料和非金属复合材料，具备对分子振动、转动能级进行光谱分辨的能力。然而，由于缺乏合适的焦平面阵列探测器，太赫兹成像系统一直面临着速度慢、尺寸大、成本高的问题，限制了其实际应用。

为了解决这一难题，加州大学洛杉矶分校的电气和计算机工程教授Mona Jarrahi和Aydogan Ozcan领导的研究团队推出了一项太赫兹技术的创新。通过设计一种新型太赫兹焦平面阵列，他们成功将成像速度提高到现有系统的1000倍以上，标志着太赫兹技术迈向了新的高度。

这一焦平面阵列包含了283500个纳米天线，被布置在比芝麻粒还小的空间内。与传统系统不同的是，该阵列无需光栅扫描，直接提供空间振幅和相位分布，同时获取成像物体的时间和光谱数据。这一创新使得太赫兹成像系统能够在保持高信噪比的情况下捕获视频，实时呈现3D多光谱图像。

为了进一步提高图像分辨率，研究团队还应用了机器学习训练的神经网络。这一技术在实时场景中提升了捕获图像的分辨率，为太赫兹成像技术的发展注入了新的活力。