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Deep Learning Empowered Sub-Diffraction Terahertz Backpropagation Single-Pixel Imaging
DOI:10.1021/acsphotonics.5c01060.png)
摘要
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太赫兹单像素成像(THz SPI)因其能够克服与太赫兹焦平面阵列相关挑战的潜力而受到广泛关注。然而,太赫兹波固有的长波长限制了成像分辨率,而实现亚波长分辨率需要苛刻的实验条件且过程耗时。在此,我们提出了一种亚衍射太赫兹反向传播SPI技术。我们使用连续波0.36 THz辐射(λ₀ = 833.3 μm)照射物体。透射的太赫兹波由在500 μm厚的硅晶圆上生成的预排列图案调制,随后由远场单像素探测器记录。一个受单像素成像物理过程约束的未训练神经网络通过迭代重建太赫兹图像,采样率低至1.5625%,显著缩短了长采样时间。为进一步抑制太赫兹衍射场效应,通过将太赫兹物理传播模型整合到网络的输出层中,实施从近场到远场的反向传播SPI。值得注意的是,在使用太赫兹倏逝场无法完全记录的厚晶圆时,我们通过反向传播SPI实现了118 μm(≈λ₀/7)的空间分辨率,从而无需超薄光调制器。该方法为推进太赫兹显微成像以及解决其他逆向成像挑战提供了高效解决方案。
期刊
IF:
6.7
论文数:
5.6K
被引数:
2.5W
机构
引用论文
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