據(jù)了解，英國海關即將采用“太赫茲光譜”新技術檢測假冒名牌包。這項被稱為“太赫茲光譜”的新技術是由英國國家物理實驗室(NPL)的科學家開發(fā)，可以用來識別時尚界的假冒名牌商品。
太赫茲是一種新的、有很多獨特優(yōu)點的輻射源，被評為“改變未來世界的十大技術”之一，引起人們的廣泛關注。
其中，太赫茲成像技術能夠通過物品的透射或反射獲得樣品的信息，進而成像，是一項具有巨大應用前景的技術，然而受到技術條件的限制，對于太赫茲成像技術的研究一直處于困境中。
隨著激光技術的發(fā)展，科學家開始將激光用于研究中，而就在最近，波士頓大學就成功利用激光開發(fā)出單像素太赫茲成像新方法，極大地突破了研究困局。
與電磁頻譜中其它頻段不同，操縱太赫茲波用于捕獲光波可在其內部相互作用的物體或材料的圖像，是極其困難的。波士頓大學物理學教授說，現(xiàn)有的大多數(shù)太赫茲成像設備都采用非常昂貴的技術，或者需要數(shù)小時和繁重的手動控制，才能產生一個可用的圖像。
為了開發(fā)出方便且有效的太赫茲成像技術，Padilla及其同事使用光學和電子控制，發(fā)明了一種單像素成像技術，使用編碼孔徑快速且高效地操縱太赫茲波。研究結果發(fā)表在《光學快報》雜志上。
在所謂的太赫茲頻帶內，傳統(tǒng)的電子傳感器和半導體設備都是無效的。某些系統(tǒng)僅可以捕獲場景中的一小部分，因此，調諧這些太赫茲波幾乎是無效的。這就激起了人們尋找可以操縱太赫茲波的新型成像技術的熱情。
克服機械學方面的挑戰(zhàn)后，成本和圖像清晰度被視作努力馴服太赫茲頻帶的關鍵步驟，因為實現(xiàn)對這一頻段的成像和傳感有可能促進化學指紋圖譜、皮膚實時成像(可用于簡單的皮膚癌檢測)、隱藏武器的安全成像等領域的發(fā)展。
這一挑戰(zhàn)的核心是開發(fā)出一種可以產生高效掩膜(類似相機的光圈)的技術，具備調諧太赫茲輻射以便在短短幾秒鐘內產生清晰圖像的能力。
按照Padilla和研究生David Shrekenhamer和Claire M. Watts的描述，Padilla方法的核心是 “編碼孔徑復用技術”，該技術使用激光束和電子信號向半導體發(fā)送一組指令，這樣，太赫茲波穿過物體之后，半導體就可以引導物體圖像的再現(xiàn)。
數(shù)字微鏡裝置使用指令對激光束進行編碼，引導硅掩膜的某些部分發(fā)生反應，并允許選定的太赫茲波樣本自由穿過，且與圖像圖案保持一致。
研究人員說，光學指令和半導體反應的組合可以形成太赫茲空間光調制器。寬帶采樣的太赫茲波穿過物體之后，調制器可以起到傳統(tǒng)相機中光圈的作用，引導物體完整圖像的數(shù)字重建，物體的完整圖像則來源于穿過物體的寬采樣太赫茲波。
研究人員說，這種方法可以產生不同分辨率(63~1023像素)的掩膜，圖像采集速度高達0.5 Hz或約2 s。研究結果已經證實使用配備單像素探測器的光控空間光調制器獲取實時、高保真太赫茲圖像的可行性。
Padilla說：“實驗室中正在做進一步的研究，以優(yōu)化太赫茲波的控制，包括使用帶復雜圖案的超材料操縱太赫茲波以更快、更高效地生成圖像。”
利用激光開發(fā)出單像素太赫茲成像新方法，這是一項具有重大意義的研究突破，為科學家更好的研發(fā)和展開對太赫茲成像技術打開了一扇嶄新的大門，同時，它或將為成像領域帶來新的成像設備，推動著成像領域的進一步發(fā)展。