空客在太赫茲成像技術上取得重要突破

2016-12-27  by:CAE仿真在線  來源:互聯(lián)網(wǎng)

【據(jù)法國《航宇防務》網(wǎng)站報道】空客集團創(chuàng)新分公司聯(lián)合七家研究機構在太赫茲成像技術方面取得重要突破。該技術在空間觀測、醫(yī)學成像、工業(yè)自動化和安全檢查等領域具有巨大的潛力。

在歐盟TeraTOP項目的資助下,合作團隊開發(fā)出一種新的照相機,在利用太赫茲波提供高精度成像的同時承諾降低生產(chǎn)和運營成本。

空客集團創(chuàng)新分公司網(wǎng)站上發(fā)布的片上太赫茲相機圖片

研發(fā)背景

太赫茲頻率對應300千兆赫茲~10太兆赫茲,占據(jù)著在微波與光學之間的一段電磁頻譜。舉例來說,當用于安全檢查時,太赫茲成像比現(xiàn)有毫米波成像提供的圖像分辨率更高。

但是,盡管太赫茲技術研究已持續(xù)數(shù)十年,并且X射線、毫米波等其他頻段的電磁頻譜已在當前的成像技術中得到廣泛應用,但太赫茲頻率仍未得到充分利用。這是因為,現(xiàn)有的太赫茲應用往往需要復雜的生產(chǎn)流程,且操作期間需要大量冷卻,最終導致生產(chǎn)和運營成本過高,市場需求相對較小。

以CMOS技術為基礎的電子成像領域,其最新發(fā)展已在全球產(chǎn)生巨大的商業(yè)機遇。現(xiàn)有的成像技術幾乎只能檢測電磁波譜的可見光和近紅外部分。到目前為止,類似功能在太赫茲范圍內(0.3~3.0太赫茲) 的開發(fā)主要集中在特殊材料上,因缺乏適合大規(guī)模生產(chǎn)的設備和電路受到限制。

項目介紹

TeraTOP項目于2011年啟動,在長達45個月的項目過程中成功解決技術和成本問題。新照相機建立在可大大降低產(chǎn)品成本的潛在技術之上,使未來的太赫茲照相機和成像系統(tǒng)的大批量生產(chǎn)成為可能,將太赫茲成像技術的商業(yè)應用向前推進一大步。

TeraTOP項目的最終目標

TeraTOP項目研究的關鍵是為利用互補金屬氧化物半導體(CMOS)技術開發(fā)和生產(chǎn)太赫茲成像設備確定一套合適的策略。隨著CMOS技術如今已廣泛應用于計算機處理器和手機攝像頭芯片,該技術有望減少生產(chǎn)成本并提高性能。

TeraTOP項目展示的太赫茲成像方法

新的芯片集成相機(0.5~1.5赫茲)有望拓展應用領域,并使用一種全新的太赫茲傳感器,使相機在室溫下操作,與通常需要昂貴的低溫冷卻(溫度低于-200°C)過程的太赫茲傳感器相比,具有明顯優(yōu)勢。

TeraTOP項目的工作流程

新相機先進技術的融合使熱敏性和太赫茲組件的高級集成得到提升。研究團隊已生產(chǎn)出一架演示驗證相機,由一個24×24焦平面陣列(FPA)的探測器和視頻成像模式讀取電路組成,并成功測試其全部功能。

TeraTOP項目兩個進展階段

目前相機設計適用于主動太赫茲成像,下一步開發(fā)有望提升敏感度,并用于被動成像。

主動太赫茲成像技術具有豐富的可擴展性

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