太赫兹辐射介于红外和微波之间,最常见的频率范围是 0.1 THz 至 10 THz [1]。由于缺乏有效的、在室温下工作的、紧凑的、成本高效的光源和探测器,太赫兹是整个电磁辐射谱中研究最少的范围之一,直到 20 世纪 80 年代才开始被探索。自过去几十年以来,太赫兹辐射谱引起了研究人员的注意。该辐射范围的具体特征包括非电离、非侵入性、在水中的高吸收率和弥散性(水是生物组织的主要成分)。除了国防应用 [2、3] 和危险物质检测 [4-6] 之外,太赫兹辐射对医学诊断也非常有用 [7]。亚毫米波长最重要的特性是尚未发现其对人体组织有任何负面影响 [8-11]。在医学应用中,这种类型的辐射可用于检测乳腺癌和皮肤癌 [ 12 - 16 ]、研究引入血液循环的标记物,甚至用于分析人眼的角膜 [ 17 , 18 ]。在开发可在大量患者身上测试的设备时,太赫兹辐射的无创性非常重要,它比基于电离辐射的传统方法更具成本效益,诊断也更安全。水分子会强烈衰减太赫兹辐射,因此所研究的生物样本必须很薄或放在由水组成的材料表面。透射配置是可能的,但是它需要准备类似于组织病理学的生物样本,这在活体患者中是不可接受的。因此,反射配置是必要的,我们的研究重点将放在皮肤组织上。这项工作的主要目的是将先进的衍射光学元件 (DOE) 应用于太赫兹发射器和检测器装置。对比健康和癌变皮肤的光学特性可以区分危及生命的病变。由于太赫兹扫描的分辨率有限(波长相对较长),医生的检查无法替代,但这种设备在预防护理中非常有用。我们的目标是设计和制造薄型 DOE,这将使太赫兹皮肤扫描仪更加紧凑和实用。我们提出了一种基于利用的新颖方法,该方法是该领域的新方法
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