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太赫兹波是介于远红外波段的电磁辐射。由于其独特的性质,近十几年来吸引了大量科研人员对其进行探索。目前针对太赫兹光谱与成像的研究,已经有大量工作被报道,其中太赫兹脉冲实时成像是此领域的一个重要研究方向。此技术通过对物体三维光学信息进行精确提取,实现了太赫兹数字全息的测量,从而获取太赫兹波频率,相位,振幅和偏振信息的三维分布。基于此技术可以大大缩短实验时间,清晰的展现太赫兹光波透过物体后的衍射过程。由于很多物质在太赫兹波段蕴含着丰富的物理化学信息,使得太赫兹数字全息技术基础研究、工业、军事、生物及医学等领域都具有巨大的应用潜力。本报告阐述了近几年来我们在太赫兹数字全息方面所进行的工作,涉及太赫兹准近场测量、差分探测和偏振探测,从成像分辨率的提高、系统信噪比的优化以及偏振信息的获取等方面开展研究,并逐步开拓该成像系统的应用范围。主要工作有搭建并研究了太赫兹准近场实时成像系统,利用刀片法对此成像系统的分辨率进行了详细的研究,分析了其亚波长成像特性,并对三种金属孔阵列样品进行成像测量,验证了本系统的成像能力;将差分探测方法引入了太赫兹实时成像测量中,研究了太赫兹差分实时成像技术,通过与传统成像方法进行比较,从实验和理论上分析了此成像系统的设计原理与优势;提出了一种太赫兹偏振测量方法,实现了太赫兹偏振实时成像的测量,利用二分之一波片和偏振片调整探测光偏振态,进而对太赫兹偏振态进行测量,通过对石英玻璃、普通玻璃和石英晶体进行偏振成像测量,对由石英晶体的双折射特性所导致的偏振变化进行了图像识别,验证了此系统的实用性。利用太赫兹反射实时成像系统,对一个隐蔽在高阻硅片后的金属十字进行层析测量,通过由样品内部反射的太赫兹脉冲序列,测量了样品内各层面的形态信息并分析了样品各界面之间的距离;利用该系统研究了太赫兹同轴波导的传输特性。以上的研究工作增强了系统的各项性能,促进了太赫兹数字全息成像技术的实用化。虽然将太赫兹数字全息技术应用于实际应用还需要克服很多技术和理论上的困难,但我们将在这一领域不断探索。坚信在不久的未来,太赫兹数字全息成像技术终将在众多科研、工业和民生领域大显身手。