KR101107853B1 - Imaging device for terahertz single-pixel diffraction image - Google Patents
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Abstract
Description
아래 실시예는 테라헤르츠 빔을 이용하는 테라헤르츠 단일 픽셀 회절 영상 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 테라헤르츠 빔을 광원으로 하여 대상 물체의 2D 영상을 복원하는 테라헤르츠 단일 픽셀 회절 영상 장치에 관련된다.The following embodiment relates to a terahertz single pixel diffraction imaging apparatus using a terahertz beam, and more particularly, to a terahertz single pixel diffraction imaging apparatus which reconstructs a 2D image of a target object using the terahertz beam as a light source.
회절 영상(Diffraction image) 법은 일반적으로, 물체에 간섭성이 강한 광원을 조사하고, 조사된 광원이 회절되면 광원의 패턴을 측정한 후 푸리에 해석함으로써, 원래 물체의 이미지를 얻어내는 기법을 말한다이때, 회절된 광원의 패턴은 2차원으로 나타낼 수 있으므로, 종래의 회절 영상 장치는 일반적으로 배열로 구성되거나 또는 CCD(Charge-coupled device)인 측정기를 이용한다.The diffraction image method generally refers to a technique of obtaining an image of an original object by irradiating a light source having a strong coherence to the object, measuring a pattern of the light source when the irradiated light source is diffracted, and performing Fourier analysis. Since the pattern of the diffracted light source can be represented in two dimensions, a conventional diffractive imaging apparatus generally uses a measuring device which is composed of an array or a charge-coupled device (CCD).
그러나, 배열 또는 CCD로 구현된 측정기의 경우, 상기 측정기의 높은 가격으로 인해, 회절 영상 장치의 가격도 높아질 수 밖에 없다However, in the case of a measuring device implemented with an array or a CCD, due to the high price of the measuring device, the price of the diffractive imaging device may also increase.
특히, 최근 테라헤르츠 광원을 응용하는 분야가 각광받고 있는데, 테라헤르츠 광원을 응용하는 회절 영상 장치에서, 많은 비용이 소모되는 배열 또는 CCD로 구현된 측정기를 장착하는 것은 비효율적이 될 수 있으며, 설치면에서도 복잡해질 수 있다.In particular, the field of applying the terahertz light source has recently been in the spotlight, and in a diffractive imaging device using the terahertz light source, mounting a costly array or a measuring device implemented with a CCD may become inefficient. Can also be complicated.
본 발명의 실시예에 의하면, 테라헤르츠 빔을 광원으로 하고, 위상 지연 장치를 이용하여 대상 물체에 조사된 테라헤르츠 빔의 스펙트럼을 굴절시켜 2D 영상을 복원할 수 있는 테라헤르츠 단일 픽셀 회절 영상 장치를 제공한다.According to an embodiment of the present invention, a terahertz single pixel diffraction imaging apparatus capable of reconstructing a 2D image by refraction of a spectrum of a terahertz beam irradiated onto a target object using a terahertz beam as a light source and using a phase delay device to provide.
또한, 본 발명의 실시예에 의하면, 위상 지연 장치를 이용하여 테라헤르츠 빔의 넓은 영역의 스펙트럼을 동일한 각도로서 굴절시킬 수 있고, 단일 픽셀 테라헤르츠 측정 장치를 이용하여 대상 물체의 2D 영상을 결상할 수 있는 테라헤르츠 단일 픽셀 회절 영상 장치를 제공한다.In addition, according to an embodiment of the present invention, the spectrum of a wide region of the terahertz beam can be refracted at the same angle using a phase delay device, and a 2D image of the target object can be imaged using a single pixel terahertz measuring device. There is provided a terahertz single pixel diffraction imaging device.
본 발명의 일 실시예에 따른 테라헤르츠 단일 픽셀 회절 영상 장치는 대상 물체의 앞이나 뒤에 배치되고 상기 대상 물체를 향해 조사된 테라헤르츠 빔을 굴절시키는 위상 지연 장치와, 상기 위상 지연 장치 및 상기 대상 물체에 의해 굴절된 테라헤르츠 빔을 2차원적으로 측정하는 테라헤르츠 빔 측정부를 포함한다.According to an embodiment of the present invention, a terahertz single pixel diffraction imaging apparatus includes a phase retarder disposed in front of or behind a target object and refracting the terahertz beam irradiated toward the target object, the phase delay device and the target object. It includes a terahertz beam measuring unit for measuring the terahertz beam refracted by two-dimensional.
이때, 상기 테라헤르츠 단일 픽셀 회절 영상 장치는 상기 대상 물체에 대한 초점 거리에 위치하여, 상기 대상 물체의 공간 주파수 도메인을 생성하는 렌즈를 더 포함하고, 상기 테라헤르츠 빔 측정부는 상기 생성된 공간 주파수 도메인에 위치할 수 있다.The terahertz single pixel diffraction imaging apparatus may further include a lens positioned at a focal length with respect to the target object to generate a spatial frequency domain of the target object, and the terahertz beam measuring unit may be configured to generate the spatial frequency domain. It can be located at
또한, 상기 위상 지연 장치는 테라헤르츠 빔의 넓은 영역의 스펙트럼을 동일한 각도로서 굴절시킬 수 있다.In addition, the phase retardation apparatus can refract the spectrum of the wide region of the terahertz beam at the same angle.
또한, 상기 위상 지연 장치는 쐐기 형태의 광학 부품이 될 수 있다.In addition, the phase delay device may be a wedge-shaped optical component.
또한, 상기 테라헤르츠 빔 측정부는 상기 대상 물체의 공간 주파수 도메인의 중앙에 위치하며, 테라헤르츠 단일 픽셀 측정 장치가 될 수 있다.The terahertz beam measuring unit may be positioned in the center of the spatial frequency domain of the target object, and may be a terahertz single pixel measuring device.
또한, 상기 테라헤르츠 빔 측정부는 상기 위상 지연 장치를 일정 각도로 회전시켜가며 얻은 1차원 시간 데이터 집합을 기초로, 상기 위상 지연 장치와 상기 대상 물체에 의해 굴절된 테라헤르츠 빔에 역 퓨리에 변환 및 역 라돈 변환을 적용하여 상기 대상 물체의 2D 이미지를 획득할 수 있다.In addition, the terahertz beam measuring unit inverse Fourier transform and inverse to the terahertz beam refracted by the phase delay device and the target object based on the one-dimensional time data set obtained by rotating the phase delay device at a predetermined angle A radon transform may be applied to obtain a 2D image of the target object.
또한, 상기 대상 물체의 2D 이미지는 상기 1차원 시간 데이터 집합을 얻기 위한 상기 위상 지연 장치를 회전시키는 각도의 개수가 많을수록, 상기 대상 물체의 원형과 유사한 특징을 가질 수 있다.The 2D image of the target object may have a feature similar to a circular shape of the target object as the number of angles of rotating the phase delay device for obtaining the one-dimensional time data set increases.
또한, 상기 테라헤르츠 빔 측정부는 전광 샘플링을 위한 반도체 소자 또는 광전도 안테나가 될 수 있다.In addition, the terahertz beam measuring unit may be a semiconductor device or a photoconductive antenna for all-optical sampling.
본 발명의 다른 실시예에 따른 테라헤르츠 단일 픽셀 회절 영상 장치는 대상 물체의 앞이나 뒤에 배치되고, 상기 대상 물체를 향해 조사된 테라헤르츠 빔을 굴절시키는 위상 지연 장치와, 상기 대상 물체에 대한 초점 거리에 위치하고, 상기 위상 지연 장치 및 상기 대상 물체에 의해 굴절된 테라헤르츠 빔을 반사시키는 파라볼라 거울과, 상기 파라볼라 거울에 의해 반사된 테라헤르츠 빔을 2차원적으로 측정하는 테라헤르츠 빔 측정부를 포함한다.According to another embodiment of the present invention, a terahertz single pixel diffraction imaging apparatus may include a phase delay device disposed in front of or behind a target object and refracting the terahertz beam irradiated toward the target object, and a focal length with respect to the target object. And a parabolic mirror reflecting the terahertz beam refracted by the phase delay device and the target object, and a terahertz beam measuring unit measuring two-dimensionally the terahertz beam reflected by the parabola mirror.
이때, 상기 테라헤르츠 단일 픽셀 회절 영상 장치는 상기 파라볼라 거울 및 상기 테라헤르츠 빔 측정부 사이에 펠리클 빔스플리터를 더 배치할 수 있다.In this case, the terahertz single pixel diffraction imaging apparatus may further include a pellicle beam splitter between the parabolic mirror and the terahertz beam measuring unit.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 테라헤르츠 단일 픽셀 회절 영상 장치는 대상 물체의 앞이나 뒤에 배치되고, 상기 대상 물체를 향해 조사된 테라헤르츠 빔을 굴절시키는 위상 지연 장치와, 먼 거리 근사(Far Field Approximation) 조건을 충족하는 위치에 배치되고, 상기 위상 지연 장치 및 상기 대상 물체에 의해 굴절된 테라헤르츠 2차원적으로 측정하는 테라헤르츠 빔 측정부를 포함한다.The terahertz single pixel diffraction imaging apparatus according to another embodiment of the present invention is disposed in front of or behind a target object, and a phase delay device for refracting the terahertz beam irradiated toward the target object and a far field approximation (Far Field). And a terahertz beam measuring unit disposed at a position satisfying an approximation condition and measuring terahertz two-dimensionally refracted by the phase delay device and the target object.
본 발명의 실시예에 의하면, 넓은 영역의 스팩트럼을 가진 테라헤르츠 빔을 위상 지연 장치를 이용하여 굴절시켜 측정함으로써, CCD와 같이 다중 측정 장치를 이용하지 않고도 대상 물체의 2차원 영상을 획득할 수 있다이에 따라, 빔 측정기의 단가를 낮출 수 있으며, 설치면에서도 단순화될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, by terminating a terahertz beam having a broad spectrum spectrum using a phase delay device, a two-dimensional image of a target object can be obtained without using a multi-measuring device such as a CCD. Accordingly, the unit cost of the beam measuring instrument can be lowered and the installation surface can be simplified.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 테라헤르츠 단일 픽셀 회절 영상 장치의 구성을 보여주는 도면.
도 2는 도 1에 도시된 위상 지연 장치를 측면에서 기하학적으로 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 테라헤르츠 단일 픽셀 회절 영상 장치를 도시한 도면.1 is a view showing the configuration of a terahertz single pixel diffraction imaging apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a side view geometrical representation of the phase delay device shown in FIG. 1; FIG.
3 illustrates a terahertz single pixel diffraction imaging apparatus according to another embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 실시예에 따른 테라헤르츠 단일 픽셀 회절 영상 장치는 테라헤르츠 단일 픽셀 회절 영상을 위한 영상 장치로서, 테라헤르츠의 넓은 영역의 스펙트럼(broad band spectrum)을 이용한다즉, 상기 테라헤르츠 단일 픽셀 회절 영상 장치는 간섭성을 유지하는 넓은 영역의 스펙트럼을 갖는 테라헤르츠 전자기파의 광 펄스를 이용하여 2차원 영상을 복원한다The terahertz single pixel diffraction imaging apparatus according to the embodiment of the present invention is an imaging apparatus for a terahertz single pixel diffraction image, which uses a broad band spectrum of terahertz. The device reconstructs two-dimensional images using light pulses of terahertz electromagnetic waves with a broad spectrum of spectrum that maintains coherence
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 테라헤르츠 시간 도메인 분광 장치의 구성을 보여주는 도면이다.1 is a view showing the configuration of a terahertz time domain spectroscopy apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 테라헤르츠 단일 픽셀 회절 영상 장치(100)는 영상화하고자 하는 대상 물체(130)을 두는 실제 도메인(real domain) 및 대상 물체(130) 후측에 배치되는 렌즈(140)에 의해 생성되는 공간 주파수 도메인(spatial frequency domain)을 가진다.Referring to FIG. 1, the terahertz single pixel
테라헤르츠 빔(110)은 테라헤르츠 시간 도메인 분광 영상을 얻기 위한 광펄스를 가진다예컨대, 테라헤르츠 빔(110)은 펨토 세컨드(femto second) 광펄스 레이저가 될 수 있다.The
테라헤르츠 단일 픽셀 회절 영상 장치(100)는 대상 물체의 2D 영상을 획득하기 위하여, 테라헤르츠 빔(110)을 광원으로 하고, 테라헤르츠 빔(110)의 조사 경로상에 위상 지연 장치(120) 및 테라헤르츠 빔 측정부(150)를 배치한다.The terahertz single pixel
보다 상세하게, 위상 지연 장치(120)는 대상 물체(130) 앞이나 뒤에 배치되고, 빔 측정부(150)는 대상 물체(130)에 대응하는 공간 주파수 도메인의 중앙에 위치한다.In more detail, the
따라서, 테라헤르츠 빔(110)은 위상 지연 장치(120) 및 대상 물체(130)를 지나 회절하고, 렌즈(140)를 통과하여 테라헤르츠 빔 측정부(150)로 전달된다테라헤르츠 빔 측정부(150)는 테라헤르츠 빔(110)이 갖는 넓은 영역의 스팩트럼이 위상 지연 장치(120)에 의해 굴절됨에 따라 테라헤르츠 빔(110)을 2차원적으로 측정할 수 있기 때문에, 단일 픽셀 테라헤르츠 측정 장치로 구현될 수 있다.Accordingly, the
도 2는 위상 지연 장치(120)를 측면에서 기하학적으로 도시한 도면이다.2 is a diagram illustrating the
도 2를 참조하면, 위상 지연 장치(200)는 경사성을 가진 위상 지연 장치(slanted phase retarder)로서, 테라헤르츠 빔을 비스듬하게 굴절시킨다특히, 위상 지연 장치(200)는 쐐기 형태의 광학 부품으로 구현될 수 있다.Referring to FIG. 2, the phase retarder 200 is a slanted phase retarder and obliquely refracts the terahertz beam. In particular, the phase retarder 200 is a wedge-shaped optical component. Can be implemented.
만약, 위상 지연 장치(200)의 굴절률이 n이고, 사이각이 라면, 위상 지연 장치(200)의 굴절시키는 각 은 스넬의 법칙에 따라 아래의 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다.If the refractive index of the
[수학식 1][Equation 1]
이때, 위상 지연 장치(200)의 기하학적 형태는 실제 설계에 있어 오차를 가질 수 있으므로, 이에 따라 각 의 값에도 오차가 발생할 수 있다그러나, 위상 지연 장치(200)는 테라헤르츠 빔을 굴절시켜 실제 도메인(x,y)에 위상 지연 효과를 줄 수 있다는 점이 중요하다이러한 효과는 아래의 수학식 2와 같이 나타낼 수 있다.At this time, the geometry of the
[수학식 2][Equation 2]
여기서, 는 광원의 파수(wave number)이며, 는 위상 지연 장치(200)의 방위각을 나타낸다이때, 위상 지연 효과는 위상 지연 장치(200)를 대상 물체 뒤에 두어도 나타나는 것이므로, 위상 지연 장치(200)를 반드시 대상 물체 앞에 둘 필요는 없다.here, Is the wave number of the light source, Denotes an azimuth angle of the phase retarder 200. Since the phase retardation effect appears even when the
위상 지연 장치(200)의 굴절률은 테라헤르츠 빔의 넓은 영역의 스펙트럼에서 거의 일정할 필요가 있다따라서, 위상 지연 장치(200)의 재질은 고저항 실리콘, 테블론 등이 사용될 수 있다.The refractive index of the
이러한 위상 지연 효과로 인해, 테라헤르츠 단일 픽셀 회절 영상 장치에서 측정되는 테라헤르츠 빔의 스펙트럼 은 아래의 수학식 3과 같이 나타낼 수 있다.Due to this phase delay effect, the spectrum of the terahertz beam measured in a terahertz single pixel diffraction imaging device May be expressed as Equation 3 below.
[수학식 3]&Quot; (3) "
여기서, 는 광원의 각도 주파수(angular frequency)를 나타내고, 는 테라헤르츠 빔의 스펙트럼 정보를 나타내고, 는 영상화하고자 하는 대상 물체의 함수이다따라서, 퓨리에 단면 정리(Fourier slice theorm)에 따르면, 수학식 3에 의해 측정되는는 의 방향으로 방사형의 형태로 투영하여 얻는 1D 시노그램(sonogram) 정보의 퓨리에 변환과 일치하게 된다따라서, 본 발명에서 테라헤르츠 빔처럼 넓은 영역의 스팩트럼을 갖는 상황에서는 스펙트럼에 따른 신호가 1D 시노그램 정보의 퓨리에 변환된 공간 주파수에 일대일로 대응될 수 있다따라서, 에 퓨리에 역변환을 적용하면, 방향으로 방사형의 형태로 투영된 1D 시노그램을 알 수 있다.here, Denotes the angular frequency of the light source, Represents the spectral information of the terahertz beam, Is a function of the object to be imaged, and according to Fourier slice theorm, Is of In accordance with the Fourier transform of 1D sonogram information obtained by projecting in a radial form in the direction, according to the present invention, a signal according to a spectrum is obtained in a situation in which the spectrum has a large area such as a terahertz beam. Can correspond to the Fourier transformed spatial frequency one-to-one. Applying a Fourier inverse to The 1D sinogram projected in a radial form in the direction can be seen.
이러한 원리를 이용하여, 테라헤르츠 단일 픽셀 회절 영상 장치는 위상 지연 장치(200)를 0도 내지 180도까지 일정 각도단위로 돌려가며 신호를 측정한 후, 모든 방향으로 투영된 1D 시간 데이터 집합을 획득하고, 역 라돈 변환(inverse Radon transformation)을 적용함에 따라, 대상 물체에 대한 영상을 복원할 수 있다이때, 위상 지연 장치(200)를 회전시키는 각도의 개수가 많을수록, 즉 이전보다 조밀한 각도 단위로 측정할수록, 대상 물체의 원형에 보다 가까운 영상을 얻을 수 있다이러한 과정은 아래의 수학식 4로 나타낼 수 있다.Using this principle, the terahertz single pixel diffraction imaging apparatus measures the signal by rotating the
[수학식 4]&Quot; (4) "
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 테라헤르츠 단일 픽셀 회절 영상 장치(300)를 도시한 도면이다.3 is a diagram illustrating a terahertz single pixel
도 3을 참조하면, 테라헤르츠 빔(310)은 먼저, 위상 지연 장치(320) 및 대상 물체(330)를 통과하여 회절하게 되고, 상기 회절된 테라헤르츠 빔(310)은 파라볼라 거울(340)에 의해 테라헤르츠 빔 측정부(350)로 전달된다.Referring to FIG. 3, the
이때, 파라볼라 거울(340)은 도 1에 도시된 렌즈 대신 사용되었으며, 테라헤르츠 단일 픽셀 회절 영상 장치(300)는 펠리클 빔스플리터(360)를 파라볼라 거울(340)과 테라헤르츠 빔 측정부(350) 사이에 배치할 수 있다In this case, the
펠리클 빔스플리터(360)는 테라헤르츠를 투과시키고, 근적외선을 반사시키는 특성이 있으므로, 펠리클 빔스플리터(360)는 초고속 근적외선(near infrared ray, NIR) 펄스를 테라헤르츠 빔 측정부(350)에 전달할 수 있다또한, 테라헤르츠 빔 측정부(350)는 전광 샘플링(Electro-optical sampling) 방식으로 테라헤르츠 빔(310)을 측정 할 수 있다.Since the
이때, 테라헤르츠 빔 측정부(350)는 본 발명의 일 실시예에 따라 테라헤르츠 빔을 전광 샘플링하기 위한 반도체 소자인 ZnTe를 사용하였지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 광전도 안테나(Photoconductive Antenna, PCA)를 사용할 수도 있다.In this case, the terahertz
또한, 파라볼라 거울(340)은 회절 패턴이 퓨리에 변환과 같게 표현되는 공간 주파수 도메인을 확실하게 정의하기 위하여 배치된다그러나, 본 발명의 다른 실시예에서는 먼 거리 근사(Far Field Approximation) 조건을 이용할 수도 있다즉, 테라헤르츠 빔 측정부(350)의 측정이 먼 거리 근사 조건에서 이루어진다면, 파라볼라 거울(340)이나, 도 1에 도시된 렌즈를 배치하지 않아도 된다여기서, 먼 거리 근사는 테라헤르츠 빔(310)을 회절시키는 대상 물체와 테라헤르츠 빔(310)의 파장에 비해 먼 거리에서 측정하는 경우 그 회절 패턴이 물체의 퓨리에 변환으로 나타나는 것을 의미한다.In addition, the
결국, 본 발명의 테라헤르츠 단일 픽셀 회절 영상 장치는 위상 지연 장치 및 테라헤르츠 빔 측정부를 포함한다 여기서, 위상 지연 장치는 대상 물체의 앞이나 뒤에 배치되고, 상기 대상 물체를 향해 조사된 테라헤르츠 빔을 굴절시키며, 테라헤르츠 빔 측정부는 상기 위상 지연 장치 및 상기 대상 물체에 의해 굴절된 테라헤르츠 빔을 2차원적으로 측정한다 이 때, 상기 대상 물체에 대한 초점 거리에 위치하여, 상기 대상 물체의 공간 주파수 도메인을 생성하는 렌즈가 더 포함될 수 있으며, 상기 테라헤르츠 빔 측정부는 상기 생성된 공간 주파수 도메인에 위치할 수 있다 상기 위상 지연 장치는 테라헤르츠 빔의 넓은 영역의 스펙트럼을 동일한 각도로서 굴절시킬 수도 있다 상기 위상 지연 장치는 쐐기 형태의 광학 부품일 수 있다 상기 테라헤르츠 빔 측정부는 상기 대상 물체의 공간 주파수 도메인의 중앙에 위치하며, 테라헤르츠 단일 픽셀 측정 장치일 수 있고, 상기 테라헤르츠 빔 측정부는 상기 위상 지연 장치를 일정 각도로 회전시켜가며 얻은 1차원 시간 데이터 집합을 기초로, 상기 위상 지연 장치와 상기 대상 물체에 의해 굴절된 테라헤르츠 빔에 역 퓨리에 변환 및 역 라돈 변환을 적용하여 상기 대상 물체의 2D 이미지를 획득할 수 있다 상기 대상 물체의 2D 이미지는 상기 1차원 시간 데이터 집합을 얻기 위한 상기 위상 지연 장치를 회전시키는 각도의 개수가 많을수록, 상기 대상 물체의 원형에 유사한 특징을 가질 수 있다 상기 테라헤르츠 빔 측정부는 전광 샘플링을 위한 반도체 소자 또는 광전도 안테나일 수 있다.As a result, the terahertz single pixel diffraction imaging apparatus of the present invention includes a phase delay apparatus and a terahertz beam measuring unit, wherein the phase delay apparatus is disposed in front of or behind the object, and radiates the terahertz beam irradiated toward the object. And the terahertz beam measuring unit measures two-dimensionally the terahertz beam refracted by the phase retardation device and the target object, wherein the terahertz beam measuring unit is located at a focal length with respect to the target object, A lens for generating a domain may be further included, and the terahertz beam measuring unit may be located in the generated spatial frequency domain. The phase retardation apparatus may refract the spectrum of a wide region of the terahertz beam at the same angle. The phase delay device may be a wedge-shaped optical component. The terahertz beam side The unit is located in the center of the spatial frequency domain of the target object, and may be a terahertz single pixel measuring device, and the terahertz beam measuring unit is based on a one-dimensional time data set obtained by rotating the phase delay device at an angle. The 2D image of the target object may be obtained by applying an inverse Fourier transform and an inverse radon transform to the terahertz beam refracted by the phase delay device and the target object. The greater the number of angles for rotating the phase delay device to obtain a set, the more similar to the circular shape of the target object. The terahertz beam measuring unit may be a semiconductor device or a photoconductive antenna for all-optical sampling.
테라헤르츠 단일 픽셀 회절 영상 장치는 대상 물체의 앞이나 뒤에 배치되고, 상기 대상 물체를 향해 조사된 테라헤르츠 빔을 굴절시키는 위상 지연 장치; 상기 대상 물체에 대한 초점 거리에 위치하고, 상기 위상 지연 장치 및 상기 대상 물체에 의해 굴절된 테라헤르츠 빔을 반사시키는 파라볼라 거울; 및 상기 파라볼라 거울에 의해 반사된 테라헤르츠 빔을 2차원적으로 측정하는 테라헤르츠 빔 측정부를 포함할 수 있다 상기 파라볼라 거울 및 상기 테라헤르츠 빔 측정부 사이에 펠리클 빔스플리터를 더 배치할 수 있다 대상 물체의 앞이나 뒤에 배치되고, 상기 대상 물체를 향해 조사된 테라헤르츠 빔을 굴절시키는 위상 지연 장치; 및 먼 거리 근사(Far Field Approximation) 조건을 충족하는 위치에 배치되고, 상기 위상 지연 장치 및 상기 대상 물체에 의해 굴절된 테라헤르츠 2차원적으로 측정하는 테라헤르츠 빔 측정부를 더 포함할 수도 있다.The terahertz single pixel diffraction imaging apparatus includes: a phase delay device disposed in front of or behind a target object and refracting the terahertz beam irradiated toward the target object; A parabolic mirror positioned at a focal length with respect to the object and reflecting the terahertz beam refracted by the phase delay device and the object; And a terahertz beam measuring unit measuring two-dimensionally the terahertz beam reflected by the parabola mirror. A pellicle beam splitter may be further disposed between the parabola mirror and the terahertz beam measuring unit. A phase delay device disposed in front of or behind the beam, and refracting the terahertz beam irradiated toward the object; And a terahertz beam measuring unit disposed at a position satisfying a far field approximation condition and measuring two-dimensional terahertz refraction by the phase delay device and the target object.
테라헤르츠 단일 픽셀 회절 영상 장치는 대상 물체의 앞이나 뒤에 배치되고, 상기 대상 물체를 향해 조사된 테라헤르츠 빔을 굴절시키는 위상 지연 장치; 및 먼 거리 근사(Far Field Approximation) 조건을 충족하는 위치에 배치되고, 상기 위상 지연 장치 및 상기 대상 물체에 의해 굴절된 테라헤르츠 2차원적으로 측정하는 테라헤르츠 빔 측정부를 포함한다.The terahertz single pixel diffraction imaging apparatus includes: a phase delay device disposed in front of or behind a target object and refracting the terahertz beam irradiated toward the target object; And a terahertz beam measuring unit disposed at a position satisfying a far field approximation condition and measuring terahertz two-dimensionally refracted by the phase delay device and the target object.
본 발명의 실시 예에 따른 방법들은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다 Method according to an embodiment of the present invention is implemented in the form of program instructions that can be executed by various computer means may be recorded in a computer readable medium. The computer readable medium may be a program command, a data file, a data structure alone The program instructions recorded on the media may be those specially designed and constructed for the present invention, or they may be of the kind well-known and available to those having skill in the computer software arts.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.As described above, the present invention has been described by way of limited embodiments and drawings, but the present invention is not limited to the above embodiments, and those skilled in the art to which the present invention pertains various modifications and variations from such descriptions. This is possible.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined not only by the claims below but also by the equivalents of the claims.
Claims (11)
상기 위상 지연 장치 및 상기 대상 물체에 의해 굴절된 테라헤르츠 빔을 2차원적으로 측정하는 테라헤르츠 빔 측정부
를 포함하는 테라헤르츠 단일 픽셀 회절 영상 장치.A phase delay device disposed in front of or behind the object and refracting the terahertz beam irradiated toward the object; And
A terahertz beam measuring unit measuring two-dimensionally the terahertz beam refracted by the phase delay device and the target object
Terahertz single pixel diffraction imaging device comprising a.
상기 대상 물체에 대한 초점 거리에 위치하여, 상기 대상 물체의 공간 주파수 도메인을 생성하는 렌즈를 더 포함하고,
상기 테라헤르츠 빔 측정부는 상기 생성된 공간 주파수 도메인에 위치하는
테라헤르츠 단일 픽셀 회절 영상 장치.The method of claim 1,
A lens positioned at a focal length with respect to the target object to generate a spatial frequency domain of the target object,
The terahertz beam measuring unit is located in the generated spatial frequency domain
Terahertz single pixel diffraction imaging device.
상기 위상 지연 장치는
테라헤르츠 빔의 넓은 영역의 스펙트럼을 동일한 각도로서 굴절시키는
테라헤르츠 단일 픽셀 회절 영상 장치.The method of claim 1,
The phase delay device
Refracting the broad spectrum of the terahertz beam at the same angle
Terahertz single pixel diffraction imaging device.
상기 위상 지연 장치는 쐐기 형태의 광학 부품인
테라헤르츠 단일 픽셀 회절 영상 장치.The method of claim 1,
The phase delay device is a wedge-shaped optical component
Terahertz single pixel diffraction imaging device.
상기 테라헤르츠 빔 측정부는
상기 대상 물체의 공간 주파수 도메인의 중앙에 위치하며, 테라헤르츠 단일 픽셀 측정 장치인
테라헤르츠 단일 픽셀 회절 영상 장치.The method of claim 1,
The terahertz beam measuring unit
Located in the center of the spatial frequency domain of the target object, a terahertz single pixel measurement device
Terahertz single pixel diffraction imaging device.
상기 테라헤르츠 빔 측정부는
상기 위상 지연 장치를 일정 각도로 회전시켜가며 얻은 1차원 시간 데이터 집합을 기초로, 상기 위상 지연 장치와 상기 대상 물체에 의해 굴절된 테라헤르츠 빔에 역 퓨리에 변환 및 역 라돈 변환을 적용하여 상기 대상 물체의 2D 이미지를 획득하는
테라헤르츠 단일 픽셀 회절 영상 장치.The method of claim 5,
The terahertz beam measuring unit
The inverse Fourier transform and the inverse radon transform are applied to the terahertz beam refracted by the phase delay device and the target object based on the one-dimensional time data set obtained by rotating the phase delay device at an angle. To acquire 2D images of
Terahertz single pixel diffraction imaging device.
상기 대상 물체의 2D 이미지는
상기 1차원 시간 데이터 집합을 얻기 위한 상기 위상 지연 장치를 회전시키는 각도의 개수가 많을수록, 상기 대상 물체의 원형에 유사한 특징을 가지는
테라헤르츠 단일 픽셀 회절 영상 장치.The method of claim 6,
The 2D image of the target object
The larger the number of angles for rotating the phase delay device for obtaining the one-dimensional time data set, the more similar to the circular shape of the target object.
Terahertz single pixel diffraction imaging device.
상기 테라헤르츠 빔 측정부는
전광 샘플링을 위한 반도체 소자 또는 광전도 안테나인
테라헤르츠 단일 픽셀 회절 영상 장치.The method of claim 1,
The terahertz beam measuring unit
Semiconductor devices or photoconductive antennas for all-optical sampling
Terahertz single pixel diffraction imaging device.
상기 대상 물체에 대한 초점 거리에 위치하고, 상기 위상 지연 장치 및 상기 대상 물체에 의해 굴절된 테라헤르츠 빔을 반사시키는 파라볼라 거울; 및
상기 파라볼라 거울에 의해 반사된 테라헤르츠 빔을 2차원적으로 측정하는 테라헤르츠 빔 측정부
를 포함하는 테라헤르츠 단일 픽셀 회절 영상 장치.A phase delay device disposed in front of or behind the object and refracting the terahertz beam irradiated toward the object;
A parabolic mirror positioned at a focal length with respect to the object and reflecting the terahertz beam refracted by the phase delay device and the object; And
A terahertz beam measuring unit measuring two-dimensionally the terahertz beam reflected by the parabolic mirror
Terahertz single pixel diffraction imaging device comprising a.
상기 파라볼라 거울 및 상기 테라헤르츠 빔 측정부 사이에 펠리클 빔스플리터를 더 배치하는
테라헤르츠 단일 픽셀 회절 영상 장치.10. The method of claim 9,
Placing a pellicle beam splitter between the parabolic mirror and the terahertz beam measuring unit
Terahertz single pixel diffraction imaging device.
먼 거리 근사(Far Field Approximation) 조건을 충족하는 위치에 배치되고, 상기 위상 지연 장치 및 상기 대상 물체에 의해 굴절된 테라헤르츠 2차원적으로 측정하는 테라헤르츠 빔 측정부
를 포함하는 테라헤르츠 단일 픽셀 회절 영상 장치.A phase delay device disposed in front of or behind the object and refracting the terahertz beam irradiated toward the object; And
A terahertz beam measuring unit disposed at a position satisfying a far field approximation condition and measuring terahertz two-dimensionally refracted by the phase delay device and the target object.
Terahertz single pixel diffraction imaging device comprising a.
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