太赫兹波是指频率在0.1 到30 太赫兹(THz)范围内的电磁波辐射，它在非极性物质中具有较好的透过性并具有较低的单光子能量，在生物医药检测、半导体特性表征、人体安全检查、无损探伤等众多科研和工业领域具有极强的应用价值。随着太赫兹源与探测器技术的发展，太赫兹成像技术逐渐成熟，并开始走向应用。本专题主要从方法和应用两个方面介绍太赫兹成像技术的发展及未来。

本文根据散射矩阵方法模拟等离子体并建立了非均匀等离子体理论模型，并在此基础上计算了0.1 THz～10 THz频段的全波段太赫兹波在其中的传输特性。根据介质阻挡放电原理在实验室环境下搭建等离子体射流产生装置并产生非均匀等离子体，进行了太赫兹时域光谱(THz-TDS)以及宽带太赫兹源在等离子体中的透射光谱测量以及太赫兹波对等离子体遮挡下目标物的反射成像的试验。理论和实验结果均表明，较高频太赫兹波在等离子体中有良好的穿透性，这为太赫兹波在黑障区的通信以及雷达探测应用打下研究基础。

作为太赫兹技术中的重要组成部分，太赫兹脉冲焦平面成像一经问世就引起了行业内的广泛关注，人们引入了各种方法去提升此成像技术的测量性能，同时也尝试将此成像技术应用于不同的工业和基础研究领域。本文综述了近年来人们对太赫兹脉冲焦平面成像的技术改良和应用研究，包括提升成像系统的空间分辨率、信噪比、信息获取能力，以及将此成像技术应用于光谱识别检测、超表面器件功能验证、太赫兹特殊光束测量、太赫兹表面波观测等，希望该综述能够推动太赫兹脉冲焦平面成像的进一步技术革新和应用拓展。

太赫兹波具有独特的低能性、高穿透性、惧水性等成像特性，将其应用于相衬成像能够反映物体的内部结构和更加丰富全面的生物信息，在生物医学检测等领域具有重要的应用。其中，太赫兹波数字全息成像是一种可以给出定量的振幅和相位信息的非接触、全场相衬成像方法，是太赫兹成像技术领域的重要研究方向之一。本文基于连续太赫兹源，从离轴式和同轴式数字全息成像的相衬成像原理、光路系统和再现算法多个方面，介绍了相关技术的研究现状，分析了太赫兹源、再现算法等因素对成像分辨率的影响，并对太赫兹数字全息的发展趋势进行了展望。

太赫兹(THz)成像技术，因其具有能量低、透射率高、波谱范围宽等独特的分析能力，已经在生物医学、安全检查、航空航天等领域展现出巨大的优势及潜在的应用价值，但是较低的空间分辨率制约了太赫兹成像技术的进一步应用。太赫兹波通过具有适当折射率的介质结构产生的“太喷射”效应调控亚波长尺寸太赫兹光场，突破衍射极限对显微系统空间分辨率的限制，同时不损失光场能量和光谱信息，实现高通量、超宽谱的远场太赫兹高分辨成像。本文首先介绍基于纳米喷射的微球透镜显微技术，接着介绍基于太喷射的太赫兹显微技术，最后对基于喷射效应的太赫兹高分辨成像技术的前景做了展望。

太赫兹(THz)波是频率位于0.1 THz～10 THz的电磁波。因其具有非电离性，以及可与多数生物分子产生共振响应等特性，在生物医学领域有着巨大应用潜力，尤其在肿瘤检测方面。太赫兹成像技术作为生物医学领域一种新的成像技术，吸引国内外多个研究小组对其开展深入研究。本文列举分析了多种太赫兹成像技术在肿瘤检测的应用，其中可分为太赫兹扫描成像、太赫兹层析成像、太赫兹全息成像以及太赫兹近场成像，介绍了这些成像方式的基本原理以及国内外研究现状，最后对太赫兹成像技术在生物领域的未来做出展望。

太赫兹(THz)波对非极性材料有较好的穿透性，对生物医学组织无电离效应，因而非常适合无损检测、生物医学成像等应用。THz量子阱光电探测器(THz QWPs)具有响应速度快、响应率高、噪声等效功率低、体积小的特点。相较于其他探测器，THz QWPs作为成像系统接收器时，系统具有成像分辨率高、成像速度快、成像信噪比高、结构紧凑等优势。本文综述了基于THz QWPs的成像研究进展，并对成像系统核心指标的影响因素进行了分析和总结。采用更稳定的装置固定THz QWPs，提升器件响应速度、探测灵敏度、阵列规模，可以有效提升系统各项核心性能。

本文对太赫兹光场数据采集与数字重聚焦成像进行实验研究。太赫兹成像因其穿透性、无损性等优点，近年来备受国内外研究者关注。太赫兹波段的光场成像技术有望增强图像质量、改善应用效果。本文在分析光场成像基本原理、系统结构、重建方法的基础上，应用太赫兹焦平面阵列相机进行太赫兹光场数据采集和数字重聚焦实验。首先采集太赫兹光场原始数据，然后通过数字重聚焦进行计算成像，最后对重构图像做增强处理，得到了深度、角度及目标物轮廓分辨力强的太赫兹图像。实验证明了太赫兹光场成像技术的可行性及其改善图像质量、丰富复现效果的能力。

全息术是一种三维成像技术，它已经被应用于多种实际场景。随着计算机科学与技术的迅猛发展，计算全息由于其方便和灵活的特性，已经成为一种广泛应用的全息成像方法。本文回顾了我们近期基于超表面的太赫兹计算全息研究进展。其中，作为全息板的超表面展示出了超越传统光学器件的独特性能。首先，利用超表面实现了对于全息板每个像素的相位振幅同时且独立的调控，进而实现了高质量全息成像。这种新的电磁波操控能力也带来了新的全息成像效果，如利用介质超表面实现了全息像沿传播方向上的连续变化。其次，对超表面在不同偏振态下的响应进行设计，分别实现了线偏振态与频率复用、圆偏振态复用、以及基于表面波的偏振复用超表面全息术。此外，本文提出了依赖于温度变化而主动可控的超表面全息术，为今后计算全息术的设计与实现提供了新的方案，也推动了超表面在实际应用方面的发展。

太赫兹近场多输入多输出合成孔径雷达(MIMO-SAR)技术具有在保证分辨率同时降低阵元数量的优势，在人体安检中有重要的研究和应用价值。该文首先介绍了应用在人体安检领域的太赫兹近场MIMO-SAR技术系统现状，将典型系统进行了归纳和对比；其次介绍阵列设计，对典型面阵列的指标特性进行了仿真对比；介绍典型的成像算法和加速方法，比较成像算法的图像重构速度。最后对发展进行了展望。

太赫兹波所具有的无损性以及大量生物分子在太赫兹频段的指纹特性，使其在医学成像领域有着良好的应用前景。本文首先简要概述了太赫兹的医学成像技术手段，其次分别介绍了太赫兹在离体、活体组织中成像的研究现状。生物组织中的水会对太赫兹波产生强吸收，使得成像对比度受限。目前，为了减少组织中的水对成像的影响，针对离体组织的太赫兹成像大多需要进行切片、脱水等预处理，活体中的成像则主要应用在浅表组织。文章重点介绍了活体成像中有望提高太赫兹成像对比度的纳米粒子造影剂，最后对太赫兹医学成像的发展进行了展望。

本文立足于太赫兹波成像领域近年来备受关注的研究热点—太赫兹波计算鬼成像，首先回顾了鬼成像从量子到经典再到计算的历史过程，然后阐述了计算鬼成像的数学原理，随后综述了计算鬼成像在太赫兹波段的发展历程，及其在超衍射分辨成像、石墨烯光电导成像、太赫兹光谱成像等方面的应用，并在最后展望了太赫兹波计算鬼成像的发展前景：计算鬼成像作为一种成像手段，可以绕开在太赫兹频段缺乏经济高效的焦面阵列式探测器的难题，但目前的成像帧率还难以满足快速成像的应用需求，相信在未来随着器件性能的提升和成像算法的优化，其成像帧率可以得到大幅提升。