基于多个记录距离的太赫兹同轴全息成像方法与流程

本发明属于全息成像技术领域，涉及一种同轴数字全息成像方法，尤其涉及一种采用迭代计算的同轴数字全息成像方法。

背景技术：

太赫兹数字全息成像凭借其无损无标记、无透镜、动态全场获取定量振幅和相位信息的优势，在太赫兹成像领域受到越来越多的关注。同轴数字全息由于结构紧凑、能够充分利用探测器空间带宽积、最大化降低记录距离实现大数值孔径、无相差、衍射受限的高分辨率成像，非常适合波长较长、元器件不成熟、探测器空间频率不高、面阵尺寸较小的太赫兹领域，但其缺点是再现结果存在共轭像和零级像干扰。为了抑制再现结果中的共轭像，通过对成像样品、物面和记录面施加不同的约束条件，迭代计算获得物面复振幅分布的各种相位复原方法被提出。

如申请号为201310475603.2的发明专利申请就公开了一种连续太赫兹波的同轴数字全息相位复原成像方法，该同轴数字全息相位复原成像方法包括完成全息图和背景图的负像素消除、正像素叠加的重建预处理过程和累加全息图归一化重建预处理过程。其相位重建迭代算法包括四步步骤：完成插值缺失数据，记录面到物面的太赫兹复振幅传播，消除孪生像的波前振幅阈值处理，物面传播回记录面抽取正像素相位数据集完成重建。通过计算得到的物体复振幅被用作下一轮迭代计算的输入值，迭代过程为步骤二开始至步骤四，多次迭代的最终效果将消除孪生像，得到高保真度的物面复振幅。该同轴数字全息相位复原成像方法通过迭代数据分析能有效消除探测样品图像中的孪生像，提高全息图质量，同时恢复记录面上缺失的幅值和所有被记录点的相位分布，通过衍射回传从而得到高保真度的物体的重建复振幅图像。

技术实现要素：

上述同轴数字全息相位复原成像方法虽通过迭代数据分析消除了探测样品图像中的孪生像，但是该同轴数字全息相位复原成像方法在解决孪生像的问题时所采用的迭代方式主要是先采集一个记录面处的全息图和背景图，并根据这个全息图和背景图在记录面与物面之间进行多次迭代，从而消除孪生像；但是，也正是因为该成像方法的迭代是在记录面与物面之间进行的，因而需要物面进行支持，必须符合一定条件的成像目标才能使用该成像方法并保证其成像效果，而对于那些不符合该条件的成像目标，由于在计算过程中对物体有约束条件，从而难以针对这些较为特殊的成像目标对物面约束开展有效实施，导致成像结构的退化，最终得到的物体的重建复振幅图像误差较大。

本发明的发明目的在于：针对现有技术存在的问题，提供一种基于多个记录距离的太赫兹同轴全息成像方法，采用一种全新的迭代方式(即在多个记录面之间进行迭代)来解决去除共轭像以及零级像干扰，提高成像质量，且在成像过程中实现非物面约束。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种基于多个记录距离的太赫兹同轴全息成像系统，包括太赫兹波激光器、第一高密度聚乙烯透镜、第二高密度聚乙烯透镜、成像目标、太赫兹阵列探测器、电动平移台和计算机，所述成像目标位于第二高密度聚乙烯透镜与太赫兹阵列探测器之间，所述太赫兹阵列探测器放置在电动平移台上，所述太赫兹阵列探测器、电动平移台均分别与计算机电连接；

所述太赫兹波激光器输出的太赫兹波光束依次经第一高密度聚乙烯透镜、第二高密度聚乙烯透镜后入射至成像目标，照射在成像目标上的太赫兹波光束在成像目标上散射产生物光波，未照射到成像目标的太赫兹波光束形成参考光波，所述物光波与参考光波产生干涉形成同轴全息图，所述同轴全息图被太赫兹阵列探测器采集并输送至计算机。

其中，所述太赫兹波激光器输出的太赫兹波为点频连续波，所述太赫兹波激光器输出的太赫兹波光束的中心频率可为1.63THz、2.52THz、3.11THz。

其中，所述太赫兹波激光器输出的太赫兹波光束依次经第一高密度聚乙烯透镜、第二高密度聚乙烯透镜后形成平行太赫兹波光束，所述平行太赫兹波光束入射至成像目标。

其中，经过第二高密度聚乙烯透镜后的太赫兹波光束至少覆盖住太赫兹阵列探测器的探测面。

其中，经过第二高密度聚乙烯透镜后的太赫兹波光束的光束面积大于成像目标的尺寸。

一种基于多个记录距离的太赫兹同轴全息成像方法，其包括如下步骤：

步骤一、将成像目标放置于基于多个记录距离的太赫兹同轴全息成像系统中，开启基于多个记录距离的太赫兹同轴全息成像系统的太赫兹波激光器，记录初始状态时成像目标与基于多个记录距离的太赫兹同轴全息成像系统的太赫兹阵列探测器之间的距离为d1，采集初始状态时的全息图Hd1；然后控制电动平移台，使太赫兹阵列探测器在光轴上以远离成像目标的方向移动，移动距离为△z，每移动一次太赫兹阵列探测器就采集一副全息图Hdi，其中i＝2…n；

步骤二、将成像目标移出基于多个记录距离的太赫兹同轴全息成像系统，控制电动平移台，使太赫兹阵列探测器在光轴上以靠近成像目标的方向移动，移动距离为△z，每移动一次太赫兹阵列探测器就采集一副背景图Bdi，其中i＝n…1；

步骤三、计算d1位置处的全息图Hd1和背景图Bd1的初始复振幅分布UHd1(0)和UBd1(0)，其中利用角谱衍射传播算法分别将初始复振幅分布UHd1(0)和UBd1(0)正向传播到d2位置形成复振幅分布UHd2(0)和UBd2(0)，利用d2位置处的记录值对复振幅分布UHd2(0)和UBd2(0)进行替换、更新，相位保持不变，替换、更新的计算公式为：其中φ(U)表示复振幅分布U的相位，j表示复数中的虚部；利用更新后的UH′d2(0)和UB′d2(0)继续正向传播到下一个记录面并替换、更新幅值得到UH′d3(0)和UB′d3(0)，直到最后一个记录面并得到dn位置处的更新后的幅值UH′dn(0)和UB′dn(0)；

步骤四、利用角谱衍射传播逆算法分别将步骤三中得到的dn位置处的更新后的幅值UH′dn(0)和UB′dn(0)逆向传播到前一个记录面，并利用对应位置处的记录值对复振幅分布进行替换、更新，替换、更新时相位保持不变，替换、更新的计算公式与步骤三中的替换、更新的计算公式相同，直到第一个记录面，并更新此时第一个记录面的复振幅分布作为下一次迭代的输入；

步骤五、每重复一次步骤三、步骤四就完成一次迭代，依次重复步骤三、步骤四K次完成K次迭代，最终得到第K次逆向传播时在d1位置处的全息图和背景图的复振幅分布UHd1(k)和UBd1(k)；

步骤六、将步骤五最后得到的全息图和背景图的复振幅分布UHd1(k)和UBd1(k)逆向传播到物面位置得到复振幅分布UH0和UB0，得到成像目标的复振幅分布UO，其中UO的计算公式为：

其中，步骤一中，移动距离为△z为1mm；步骤五中，迭代的次数K为20至200。

其中，所述基于多个记录距离的太赫兹同轴全息成像系统包括太赫兹波激光器、第一高密度聚乙烯透镜、第二高密度聚乙烯透镜、成像目标、太赫兹阵列探测器、电动平移台和计算机，所述成像目标位于第二高密度聚乙烯透镜与太赫兹阵列探测器之间，所述太赫兹阵列探测器放置在电动平移台上，所述太赫兹阵列探测器、电动平移台均分别与计算机电连接；

所述太赫兹波激光器输出的太赫兹波光束依次经第一高密度聚乙烯透镜、第二高密度聚乙烯透镜后入射至成像目标，照射在成像目标上的太赫兹波光束在成像目标上散射产生物光波，未照射到成像目标的太赫兹波光束形成参考光波，所述物光波与参考光波产生干涉形成同轴全息图，所述同轴全息图被太赫兹阵列探测器采集并输送至计算机。

其中，经过第二高密度聚乙烯透镜后的太赫兹波光束至少覆盖住太赫兹阵列探测器的探测面；经过第二高密度聚乙烯透镜后的太赫兹波光束的光束面积大于成像目标的尺寸。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

本发明中，将太赫兹阵列探测器放置在电动平移台上，因而太赫兹阵列探测器可在电动平移台上移动，通过移动太赫兹阵列探测器可在不同位置采集对应位置的全息图和背景图，便于后续迭代时可在不同的记录面之间进行迭代，从而减少或消除在物面与记录面之间进行迭代时因需要物面支持而造成的成像结构退化，而采用基于多个记录距离的迭代相位复原再现算法，无需针对成像样品或者物面施加任何约束条件，解决了在太赫兹波同轴数字全息领域目前尚无统一的、针对任意样品能够有效去除共轭像、零级像以及非均匀照明背景的成像方法和再现算法；且该成像方法所采用的成像光路结构简单、紧凑，记录过程和再现算法易实现，对成像目标类型没有任何限制，且能够得到高保真度的物面复振幅再现图像，并在解决去除共轭像以及零级像干扰，提高成像质量，且在成像过程中实现非物面约束。

附图说明

图1为成像系统的光路结构图；

其中，附图标记为：1—太赫兹波激光器、2—第一高密度聚乙烯透镜、3—第二高密度聚乙烯透镜、4—成像目标、5—太赫兹阵列探测器、6—电动平移台、7—计算机、3a—参考光波、4a—物光波。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

一种基于多个记录距离的太赫兹同轴全息成像系统，该成像系统包括有太赫兹波激光器1、第一高密度聚乙烯透镜2、第二高密度聚乙烯透镜3、成像目标4、太赫兹阵列探测器5、电动平移台6和计算机7。组装时，该太赫兹波激光器1、第一高密度聚乙烯透镜2、第二高密度聚乙烯透镜3、太赫兹阵列探测器5沿同一个方向依次设置，使得太赫兹波激光器1产生的太赫兹波光束依次经第一高密度聚乙烯透镜2、第二高密度聚乙烯透镜3后可直接入射至太赫兹阵列探测器5。该太赫兹阵列探测器5安装于电动平移台6上，且通过控制该电动平移台6带动太赫兹阵列探测器5沿光轴方向移动，从而便于后续在不同位置采集对应的图像。该电动平移台6、太赫兹阵列探测器5均与计算机7电连接，该热释电阵列传感器可将其采集到的图像传输至计算机7进行处理，该计算机7也能在接收到热释电阵列传感器采集到的图像后输出控制信号至电动平移台6，使电动平移台6和电动平移台6上的热释电阵列传感器一起沿光轴方向移动；此外，当电动平移台6移动到指定位置后，计算机7将根据电动平移台6的移动到位情况输出控制信号至热释电阵列传感器采集图像信息。该太赫兹波激光器1可输出中心频率可为1.63THz、2.52THz、3.11THz的太赫兹波光束；作为优选，该太赫兹波激光器1输出的太赫兹波光束的中心频率为2.52THz(对应中心波长为118.8um)的连续太赫兹波。

该太赫兹波激光器1输出的太赫兹波光束依次经过第一高密度聚乙烯透镜2、第二高密度聚乙烯透镜3后入射至成像目标4，其中透过第二高密度聚乙烯透镜3后的太赫兹波光束可以是平行的太赫兹波光束，也可以是不平行的太赫兹波光束，优选平行的太赫兹波光束。该平行的太赫兹波光束入射至成像目标4，其中部分平行的太赫兹波光束直接照射在成像目标4上并在成像目标4上散射产生物光波4a，部分平行的太赫兹波光束因成像目标4的阻挡而无法照射到成像目标4上，因而将未照射到成像目标4上的太赫兹波光束作为参考光波3a，上述物光波4a与参考光波3a产生干涉形成同轴全息图，且该同轴全息图被太赫兹阵列探测器5采集到并输送至计算机7进行分析、处理。在进行太赫兹阵列探测器5成像、采集的过程中，为了保证热释电阵列采集的图像的完整性，因而经过第二高密度聚乙烯透镜3后的太赫兹波光束至少覆盖住太赫兹阵列探测器5的探测面，且过第二高密度聚乙烯透镜3后的太赫兹波光束的光束面积大于成像目标4的尺寸。

实施例1

一种基于多个记录距离的太赫兹同轴全息成像系统，包括太赫兹波激光器1、第一高密度聚乙烯透镜2、第二高密度聚乙烯透镜3、成像目标4、太赫兹阵列探测器5、电动平移台6和计算机7，所述成像目标4位于第二高密度聚乙烯透镜3与太赫兹阵列探测器5之间，所述太赫兹阵列探测器5放置在电动平移台6上，所述太赫兹阵列探测器5、电动平移台6均分别与计算机7电连接；

所述太赫兹波激光器1输出的太赫兹波光束依次经第一高密度聚乙烯透镜2、第二高密度聚乙烯透镜3后入射至成像目标4，照射在成像目标4上的太赫兹波光束在成像目标4上散射产生物光波4a，未照射到成像目标4的太赫兹波光束形成参考光波3a，所述物光波4a与参考光波3a产生干涉形成同轴全息图，所述同轴全息图被太赫兹阵列探测器5采集并输送至计算机7。

实施例2

在实施例一的基础上，所述太赫兹波激光器1输出的太赫兹波为点频连续波，所述太赫兹波激光器1输出的太赫兹波光束的中心频率可为1.63THz、2.52THz、3.11THz。

实施例3

在实施例一或实施例二的基础上，所述太赫兹波激光器1输出的太赫兹波光束依次经第一高密度聚乙烯透镜2、第二高密度聚乙烯透镜3后形成平行太赫兹波光束，所述平行太赫兹波光束入射至成像目标4。

实施例4

在上述实施例的基础上，经过第二高密度聚乙烯透镜3后的太赫兹波光束至少覆盖住太赫兹阵列探测器5的探测面。

实施例5

在上述实施例的基础上，经过第二高密度聚乙烯透镜3后的太赫兹波光束的光束面积大于成像目标4的尺寸。

实施例6

在上述实施例的基础上，所述太赫兹阵列探测器5的像素个数为124*124像素、像素尺寸为85um*85um、像素间距为100um*100um、采样频率为48Hz。

一种基于多个记录距离的太赫兹同轴全息成像方法，该成像方法中成像目标4可以是振幅型物体和复振幅型物体两种，其中振幅型样品为3mm厚石英玻璃上镀的金属图案，复振幅样品为3mm厚的石英玻璃上刻蚀的图案。通过本发明的相位迭代复原方法完成数值再现，并去除共轭像及零级像干扰，得到高保真度的物面复振幅分布，其成像包括如下步骤：

步骤一、将成像目标4放置于基于多个记录距离的太赫兹同轴全息成像系统中，开启基于多个记录距离的太赫兹同轴全息成像系统的太赫兹波激光器1，记录初始状态时成像目标4与基于多个记录距离的太赫兹同轴全息成像系统的太赫兹阵列探测器5之间的距离为d1，采集初始状态时的全息图Hd1；然后控制电动平移台6，使太赫兹阵列探测器5在光轴上以远离成像目标4的方向移动，移动距离为△z，每移动一次太赫兹阵列探测器5就采集一副全息图Hdi，其中i＝2…n；其中，该移动距离为△z为1mm；

步骤二、将成像目标4移出基于多个记录距离的太赫兹同轴全息成像系统，控制电动平移台6，使太赫兹阵列探测器5在光轴上以靠近成像目标4的方向移动，移动距离为△z，每移动一次太赫兹阵列探测器5就采集一副背景图Bdi，其中i＝n…1；

步骤三、计算d1位置处的全息图Hd1和背景图Bd1的初始复振幅分布UHd1(0)和UBd1(0)，其中，d1位置处的全息图和照明光初始相位值设为0，采集强度Hd1和Bd1的平方根作为幅值，d1位置处全息图和照明光初始复振幅分布UHd1(0)和UBd1(0)为初始相位值和幅值的乘积；然后利用角谱衍射传播算法分别将初始复振幅分布UHd1(0)和UBd1(0)正向传播到d2位置形成复振幅分布UHd2(0)和UBd2(0)，利用d2位置处的记录值对复振幅分布UHd2(0)和UBd2(0)进行替换、更新，相位保持不变，替换、更新的计算公式为：其中φ(U)表示复振幅分布U的相位，j表示复数中的虚部；利用更新后的UH′d2(0)和UB′d2(0)继续正向传播到下一个记录面并替换、更新幅值得到UH′d3(0)和UB′d3(0)，直到最后一个记录面并得到dn位置处的更新后的幅值UH′dn(0)和UB′dn(0)；

步骤四、利用角谱衍射传播逆算法分别将步骤三中得到的dn位置处的更新后的幅值UH′dn(0)和UB′dn(0)逆向传播到前一个记录面，并利用对应位置处的记录值对复振幅分布进行替换、更新，替换、更新时相位保持不变，替换、更新的计算公式与步骤三中的替换、更新的计算公式相同，直到第一个记录面，并更新此时第一个记录面的复振幅分布作为下一次迭代的输入；

步骤五、每重复一次步骤三、步骤四就完成一次迭代，依次重复步骤三、步骤四K次完成K次迭代，最终得到第K次逆向传播时在d1位置处的全息图和背景图的复振幅分布UHd1(k)和UBd1(k)；其中，迭代次数k视重现结果而定，一般迭代次数k取20-50之间即可得到较好结果。

步骤六、将步骤五最后得到的全息图和背景图的复振幅分布UHd1(k)和UBd1(k)逆向传播到物面位置得到复振幅分布UH0和UB0，得到成像目标4的复振幅分布UO，其中UO的计算公式为：

该基于多个记录距离的太赫兹同轴全息成像系统包括有太赫兹波激光器1、第一高密度聚乙烯透镜2、第二高密度聚乙烯透镜3、成像目标4、太赫兹阵列探测器5、电动平移台6和计算机7。组装时，该太赫兹波激光器1、第一高密度聚乙烯透镜2、第二高密度聚乙烯透镜3、太赫兹阵列探测器5沿同一个方向依次设置，使得太赫兹波激光器1产生的太赫兹波光束依次经第一高密度聚乙烯透镜2、第二高密度聚乙烯透镜3后可直接入射至太赫兹阵列探测器5。该太赫兹阵列探测器5安装于电动平移台6上，且通过控制该电动平移台6带动太赫兹阵列探测器5沿光轴方向移动，从而便于后续在不同位置采集对应的图像。该电动平移台6、太赫兹阵列探测器5均与计算机7电连接，该热释电阵列传感器可将其采集到的图像传输至计算机7进行处理，该计算机7也能在接收到热释电阵列传感器采集到的图像后输出控制信号至电动平移台6，使电动平移台6和电动平移台6上的热释电阵列传感器一起沿光轴方向移动；此外，当电动平移台6移动到指定位置后，计算机7将根据电动平移台6的移动到位情况输出控制信号至热释电阵列传感器采集图像信息。该太赫兹波激光器1可输出中心频率为1.63THz、2.52THz、3.11THz的太赫兹波光束；作为优选，该太赫兹波激光器1输出的太赫兹波光束的中心频率为2.52THz(对应中心波长为118.8um)的连续太赫兹波。

该太赫兹波激光器1输出的太赫兹波光束依次经过第一高密度聚乙烯透镜2、第二高密度聚乙烯透镜3后入射至成像目标4，其中透过第二高密度聚乙烯透镜3后的太赫兹波光束可以是平行的太赫兹波光束，也可以是不平行的太赫兹波光束，优选平行的太赫兹波光束。该平行的太赫兹波光束入射至成像目标4，其中部分平行的太赫兹波光束直接照射在成像目标4上并在成像目标4上散射产生物光波4a，部分平行的太赫兹波光束因成像目标4的阻挡而无法照射到成像目标4上，因而将未照射到成像目标4上的太赫兹波光束作为参考光波3a，上述物光波4a与参考光波3a产生干涉形成同轴全息图，且该同轴全息图被太赫兹阵列探测器5采集到并输送至计算机7进行分析、处理。在进行太赫兹阵列探测器5成像、采集的过程中，为了保证热释电阵列采集的图像的完整性，因而经过第二高密度聚乙烯透镜3后的太赫兹波光束至少覆盖住太赫兹阵列探测器5的探测面，且过第二高密度聚乙烯透镜3后的太赫兹波光束的光束面积大于成像目标4的尺寸。

实施例7

一种基于多个记录距离的太赫兹同轴全息成像方法，其包括如下步骤：

步骤一、将成像目标4放置于基于多个记录距离的太赫兹同轴全息成像系统中，开启基于多个记录距离的太赫兹同轴全息成像系统的太赫兹波激光器1，记录初始状态时成像目标4与基于多个记录距离的太赫兹同轴全息成像系统的太赫兹阵列探测器5之间的距离为d1，采集初始状态时的全息图Hd1；然后控制电动平移台6，使太赫兹阵列探测器5在光轴上以远离成像目标4的方向移动，移动距离为△z，每移动一次太赫兹阵列探测器5就采集一副全息图Hdi，其中i＝2…n；

步骤二、将成像目标4移出基于多个记录距离的太赫兹同轴全息成像系统，控制电动平移台6，使太赫兹阵列探测器5在光轴上以靠近成像目标4的方向移动，移动距离为△z，每移动一次太赫兹阵列探测器5就采集一副背景图Bdi，其中i＝n…1；

步骤三、计算d1位置处的全息图Hd1和背景图Bd1的初始复振幅分布UHd1(0)和UBd1(0)，其中利用角谱衍射传播算法分别将初始复振幅分布UHd1(0)和UBd1(0)正向传播到d2位置形成复振幅分布UHd2(0)和UBd2(0)，利用d2位置处的记录值对复振幅分布UHd2(0)和UBd2(0)进行替换、更新，相位保持不变，替换、更新的计算公式为：其中φ(U)表示复振幅分布U的相位，j表示复数中的虚部；利用更新后的UH′d2(0)和UB′d2(0)继续正向传播到下一个记录面并替换、更新幅值得到UH′d3(0)和UB′d3(0)，直到最后一个记录面并得到dn位置处的更新后的幅值UH′dn(0)和UB′dn(0)；

步骤四、利用角谱衍射传播逆算法分别将步骤三中得到的dn位置处的更新后的幅值UH′dn(0)和UB′dn(0)逆向传播到前一个记录面，并利用对应位置处的记录值对复振幅分布进行替换、更新，替换、更新时相位保持不变，替换、更新的计算公式与步骤三中的替换、更新的计算公式相同，直到第一个记录面，并更新此时第一个记录面的复振幅分布作为下一次迭代的输入；

步骤五、每重复一次步骤三、步骤四就完成一次迭代，依次重复步骤三、步骤四K次完成K次迭代，最终得到第K次逆向传播时在d1位置处的全息图和背景图的复振幅分布UHd1(k)和UBd1(k)；

步骤六、将步骤五最后得到的全息图和背景图的复振幅分布UHd1(k)和UBd1(k)逆向传播到物面位置得到复振幅分布UH0和UB0，得到成像目标4的复振幅分布UO，其中UO的计算公式为：

实施例8

在实施例七的基础上，步骤一中，移动距离为△z为1mm；步骤五中，迭代的次数K为20至200。

实施例9

在实施例七或实施例八的基础上，所述基于多个记录距离的太赫兹同轴全息成像系统包括太赫兹波激光器1、第一高密度聚乙烯透镜2、第二高密度聚乙烯透镜3、成像目标4、太赫兹阵列探测器5、电动平移台6和计算机7，所述成像目标4位于第二高密度聚乙烯透镜3与太赫兹阵列探测器5之间，所述太赫兹阵列探测器5放置在电动平移台6上，所述太赫兹阵列探测器5、电动平移台6均分别与计算机7电连接；

所述太赫兹波激光器1输出的太赫兹波光束依次经第一高密度聚乙烯透镜2、第二高密度聚乙烯透镜3后入射至成像目标4，照射在成像目标4上的太赫兹波光束在成像目标4上散射产生物光波4a，未照射到成像目标4的太赫兹波光束形成参考光波3a，所述物光波4a与参考光波3a产生干涉形成同轴全息图，所述同轴全息图被太赫兹阵列探测器5采集并输送至计算机7。

实施例10

在实施例七、实施例八或实施例九的基础上，经过第二高密度聚乙烯透镜3后的太赫兹波光束至少覆盖住太赫兹阵列探测器5的探测面；经过第二高密度聚乙烯透镜3后的太赫兹波光束的光束面积大于成像目标4的尺寸。所述太赫兹波激光器1输出的太赫兹波光束的中心频率为2.45THz至2.55THz。所述太赫兹波激光器1输出的太赫兹波光束依次经第一高密度聚乙烯透镜2、第二高密度聚乙烯透镜3后形成平行太赫兹波光束，所述平行太赫兹波光束入射至成像目标4。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。