Импульсная терагерцовая голография с разрешением во времени в дисперсионных средах

Импульсная терагерцовая голография с разрешением во времени в дисперсионных средах

Автор: Балбекин Николай Сергеевич, Куля Максим Сергеевич, Петров Николай Владимирович

Журнал: Компьютерная оптика @computer-optics

Рубрика: Дифракционная оптика, оптические технологии

Статья в выпуске: 3 т.41, 2017 года.

Бесплатный доступ

Рассмотрена математическая модель голографического восстановления рельефа фазового объекта из дифракционных картин импульсного терагерцового излучения, записанных в дисперсионной среде. Дополнены алгоритмы численного распространения волнового фронта для учёта дополнительного фазового набега на каждой частотной компоненте, возникающего из-за распространения в дисперсионной среде. Проведено сравнение восстановленных фазовых изображений для случаев учёта и неучёта дисперсии среды. Показано, что для суммированного по частотам двумерного изображения нормированное среднеквадратичное отклонение при неучёте дисперсии среды составляет 0,3 при распространении волнового фронта на расстояние 10 мм и увеличивается до 0,45 с увеличением расстояния до 70 мм.

Еще

Цифровая голография, терагерцовая оптика, формирование изображений, дисперсионные среды

Короткий адрес: https://sciup.org/140228757

IDR: 140228757   |   DOI: 10.18287/2412-6179-2017-41-3-348-355

Список литературы Импульсная терагерцовая голография с разрешением во времени в дисперсионных средах

  • Plusquellic, D.F. Applications of terahertz spectroscopy in biosystems/D.F. Plusquellic, K. Siegrist, E.J. Heilweil, O. Esenturk//Journal de Chimie Physique et de Physico-Chimie Biologique. -2007. -Vol. 8(17). -P. 2412-2431. - DOI: 10.1002/cphc.200700332
  • Цуркан, М.В. Исследование спектра ДНК методами ТГц спектроскопии/М.В. Цуркан, Н.С. Балбекин, Е.А. Собакинская, А.Н. Панин, В.Л. Вакс//Оптика и спектроскопия. -2013. -Т. 114, № 6. -С. 981-986. - DOI: 10.7868/S0030403413060238
  • Смирнов, С.В. Экспериментальные исследования возможностей диагностирования кариеса в твердых тканях зуба с помощью терагерцового излучения/С.В. Смирнов, Я.В. Грачёв, А.Н. Цыпкин, В.Г. Беспалов//Оптический журнал. -2014. -Т. 81, Вып. 8. -С. 58-62.
  • Kemp, M.C. Detecting hidden objects: Security imaging using millimetre-waves and terahertz/M.C. Kemp//2007 IEEE Conference on Advanced Video and Signal Based Surveillance (AVSS 2007). -2007. -P. 7-9. - DOI: 10.1109/AVSS.2007.4425277
  • Zeitler, J.A. Terahertz pulsed spectroscopy and imaging in the pharmaceutical setting -a review/J.A. Zeitler, P.F. Taday, D.A. Newnham, M. Pepper, K.C. Gordon, T. Rades//Journal of Pharmacy and Pharmacology. -2007. -Vol. 59(2). -P. 209-223. - DOI: 10.1211/jpp.59.2.0008
  • Balbekin, N.S. Nondestructive monitoring of aircraft composites using terahertz radiation/N.S. Balbekin, E.V. Novoselov, P.V. Pavlov, V.G. Bespalov, N.V. Petrov//Proceedings of SPIE. -2015. -Vol. 9448. -94482D. - DOI: 10.1117/12.2180021
  • Zhang, X.C. Introduction to THz wave photonics/X.C. Zhang, J. Xu. -New York: Springer, 2010. -246 p. -ISBN: 978-1-4419-0977-0.
  • Lee, Y.S. Principles of terahertz science and technology/Y.S. Lee. -New York: Springer Science & Business Media, 2009. -340 p. -ISBN: 978-0-387-09539-4.
  • Hu, B.B. Imaging with terahertz waves/B.B. Hu, M.C. Nuss//Optics Letters. -1995. -Vol. 20(16). -P. 1716-1718. - DOI: 10.1364/OL.20.001716
  • Mittleman, D.M. T-ray imaging/D.M. Mittleman, R.H. Jacobsen, M.C. Nuss//IEEE Journal on Selected Topics in Quantum Electronics. -1996. -Vol. 2(3). -P. 679-692. - DOI: 10.1109/2944.571768
  • Mittleman, D.M. Recent advances in terahertz imaging/D.M. Mittleman, M. Gupta, R. Neelamani, R.G. Baraniuk, J.V. Rudd, M. Koch//Applied Physics B. -1999. -Vol. 68(6). -P. 1085-1094. - DOI: 10.1007/s003400050750
  • Ahi, K. Advanced terahertz techniques for quality control and counterfeit detection/K. Ahi, M. Anwar//Proceedings of SPIE. -2016. -Vol. 9856. -98560G. - DOI: 10.1117/12.2228684
  • Ahi, K. Modeling of terahertz images based on x-ray images: a novel approach for verification of terahertz images and identification of objects with fine details beyond terahertz resolution/K. Ahi, M. Anwar//Proceedings of SPIE. -2016. -Vol. 9856. -985610. - DOI: 10.1117/12.2228685
  • Petrov, N.V. Application of terahertz pulse time-domain holography for phase imaging/N.V. Petrov, M.S. Kulya, A.N. Tsypkin, V.G. Bespalov, A.A. Gorodetsky//IEEE Transactions on Terahertz Science and Technology. -2016. -Vol. 6(3). -P. 464-472. - DOI: 10.1109/TTHZ.2016.2530938
  • Zhang, L. Terahertz multiwavelength phase imaging without 2π ambiguity/L. Zhang, Y. Zhang, C. Zhang, Y. Zhao, X. Liu//Optics Letters. -2006. -Vol. 31(24). -P. 3668-3670. - DOI: 10.1364/OL.31.003668
  • Zhang, L. Terahertz wave focal-plane multiwavelength phase imaging/L. Zhang, H. Zhong, Y. Zhang, N. Karpowicz, C. Zhang, Y. Zhao, X.C. Zhang//Journal of the Optical Society of America A. -2009. -Vol. 26(5). -P. 1187-1190. - DOI: 10.1364/JOSAA.26.001187
  • Zhang, Y. Terahertz digital holography/W. Zhou, X. Wang, Y. Cui, W. Sun//Strain. -2008. -Vol. 44(5). -P. 380-385. - DOI: 10.1111/j.1475-1305.2008.00433.x
  • Gorodetsky, A.A. THz pulse time-domain holography/A.A. Gorodetsky, V.G. Bespalov//Proceedings of SPIE. -2010. -Vol. 7601. -760107. - DOI: 10.1117/12.843249
  • Беспалов, В.Г. Моделирование безопорной голографической записи и восстановления изображений с помощью импульсного терагерцового излучения/В.Г. Беспалов, А.А. Городецкий//Оптический журнал. -2007. -Т. 74, № 11. -С. 30-35.
  • Semenova, V.A. Amplitude-phase imaging of pulsed broadband terahertz vortex beams generated by spiral phase plate/V.A. Semenova, M.S. Kulya, N.V. Petrov, Y.V. Grachev, A.N. Tsypkin, S.E. Putilin, V.G. Bespalov//41st International Conference on Infrared, Millimeter, and Terahertz waves (IRMMW-THz), 2016. -2016. -2 p.
  • Naftaly, M. Dielectric constants of bulk ferroelectric PZT measured by terahertz time-domain spectroscopy/M. Naftaly, M.G. Cain, S. Lepadatu, T. Buchacher, J. Allam//Advances in Applied Ceramics. -2016. -Vol. 115(5). -P. 260-263. - DOI: 10.1080/17436753.2015.1130199
  • Shi, L. Terahertz spectroscopy of brain tissue from a mouse model of Alzheimer’s disease/L. Shi, P. Shumyatsky, A. Rodríguez-Contreras, R. Alfano//Journal of Biomedical Optics. -2016. -Vol. 21(1). -015014. - DOI: 10.1117/1.JBO.21.1.015014
  • Lee, S.H. Quinolinium-based organic electro-optic crystals: Crystal characteristics in solvent mixtures and optical properties in the terahertz range/S.H. Lee, M.J. Koo, K.H. Lee, M. Jazbinsek, B.J. Kang, F. Rotermund, O.P. Kwon//Materials Chemistry and Physics. -2016. -Vol. 169. -P. 62-70. - DOI: 10.1016/j.matchemphys.2015.11.028
  • Chamorro-Posada, P. THz TDS study of several sp2 Carbon materials: Graphite, needle coke and graphene oxides/P. Chamorro-Posada, J. Vázquez-Cabo, Ó. Rubiños-López, J. Martín-Gil, S. Hernández-Navarro, P. Martín-Ramos, F.M. Sánchez-Arévalo, A.V. Tamashausky, C. Merino-Sánchez, R.C. Dante//Carbon. -2016. -Vol. 98. -P. 484-490. - DOI: 10.1016/j.carbon.2015.11.020
  • Balbekin, N.S. The modeling peculiarities of diffractive propagation of the broadband terahertz two-dimensional field/N.S. Balbekin, M.S. Kulya, P.Y. Rogov, N.V. Petrov//Physics Procedia. -2015. -Vol. 73. -P. 49-53. - DOI: 10.1016/j.phpro.2015.09.120
  • Poon, T.C. Contemporary optical image processing with MATLAB/T.-C. Poon, P.P. Banerjee. -Amsterdam, London, New York, Oxford, Paris, Shannon, Tokyo: Elsevier Science Ltd., 2001. -262 p. -ISBN: 978-0-08-043788-5.
  • Grebenyuk, A.A. Numerical focusing in digital holographic microscopy with partially spatially coherent illumination in transmission/A.A. Grebenyuk; V.P. Ryabukho//Proceedings of SPIE. -2014. -Vol. 9031. -903119. - DOI: 10.1117/12.2052837
  • Dubois, A. Handbook of full-field optical coherence microscopy: Technology and applications/A. Dubois. -Singapure: Pan Stanford Publishing Pte. Ltd., 2016. -767 p. -ISBN: 978-981-4669-16-0.
  • Labiau, S. Defocus test and defocus correction in full-field optical coherence tomography/S. Labiau, G. David, S. Gigan, A.C. Boccara//Optics Letters. -2009. -Vol. 34, Issue 10. -P. 1576-1578. - DOI: 10.1364/OL.34.001576
  • Налегаев, С.С. Численное обращение динамики распространения волнового фронта с учётом пространственного эффекта самовоздействия света/С.С. Налегаев, Н.В. Петров//Химическая физика. -2015. -Т. 34, № 8. -С. 1-3. - DOI: 10.7868/80207401X15080154
  • Nalegaev, S.S. Numerical reconstruction of wave field spatial distributions at the output and input planes of nonlinear medium with use of digital holography/S.S. Nalegaev, N.V. Petrov, V.G. Bespalov//Journal of Physics: Conference Series. -2014. -Vol. 536(1). -012025. - DOI: 10.1088/1742-6596/536/1/012025
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp