近年来,太赫兹成像技术迅速发展,在生物医学和安全检查等众多领域有着广阔的应用前景,是目前国内外的研究热点之一。如何同时对样品表面的辐射场和非辐射场进行检测,获得样品的完全信息,是目前亟待解决的问题。对双模式太赫兹成像系统的研究可为解决此问题提供一种有效途径,具有非常重要理论研究价值和实用意义。本文对太赫兹双模式成像系统进行研究,设计并搭建了一种兼具近场与远场成像功能的太赫兹双模式成像系统;利用传输矩阵理论分析太赫兹波的传输特性,并优化双模式太赫兹成像系统的光路;利用Lab VIEW开发了该系统的控制和数据采集软件,解决了系统成像光路的调试、机电控制以及数据处理分析等关键问题。利用该成像系统对纸币防伪标记进行成像研究,获得纸币隐藏特征标记的清晰成像,显示其在防伪标记识别方面具有较好的应用潜力。首先,本文综述了太赫兹成像技术及其在生物医学、无损检测和安全检测领域中的应用。其次,对太赫兹远场成像系统和太赫兹近场成像系统的国内外研究进展进行分析总结,指出现阶段研究中存在的问题,并基于时域光谱技术和太赫兹产生与探测理论,提出了基于时域光谱技术的太赫兹双模式成像系统设计方案。再次,基于高斯光束的相关特性与ABCD变换矩阵,利用Matlab软件对太赫兹波传输特性进行模拟仿真,优化太赫兹成像系统设计。在成像系统硬件平台构建方面,选择了光电导发射天线作为系统太赫兹波辐射源,光电导探测天线作为太赫兹波的远场探测器,光导微探针作为太赫兹近场探测器,并利用电控位移平台完成两种成像模式之间的切换。利用Lab VIEW软件完成该成像系统的控制软件编程,实现系统的设备管理、数据采集、数据处理和数据调用等四个功能模块。在该成像系统中,远场太赫兹时域信号的最大幅值为158 m V,光谱范围为0.1-2 THz,近场太赫兹时域信号的最大幅值为410μV,光谱范围为0.1-2 THz。通过添加金属孔径实现了样品的太赫兹远场共聚焦成像,从而提升系统远场成像模式的分辨能力。最后,利用优化后的太赫兹共聚焦成像系统对纸币的防伪标志进行了太赫兹成像分析,以及对具有不同层数的堆叠百元纸币的区域进行成像和区分。综上所述,本文设计并搭建的基于时域光谱技术的太赫兹双模式成像系统具有良好的性能,可为现金机具的研发和纸币鉴别方式发展提供新的思路。