空客在太赫茲成像技術(shù)上取得重要突破

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

【據(jù)法國(guó)《航宇防務(wù)》網(wǎng)站報(bào)道】空客集團(tuán)創(chuàng)新分公司聯(lián)合七家研究機(jī)構(gòu)在太赫茲成像技術(shù)方面取得重要突破。該技術(shù)在空間觀測(cè)、醫(yī)學(xué)成像、工業(yè)自動(dòng)化和安全檢查等領(lǐng)域具有巨大的潛力。

太赫茲技術(shù)在空間觀測(cè)、醫(yī)學(xué)成像、工業(yè)自動(dòng)化和安全檢查等領(lǐng)域具有巨大的潛力

在歐盟TeraTOP項(xiàng)目的資助下,合作團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)出一種新的照相機(jī),在利用太赫茲波提供高精度成像的同時(shí)承諾降低生產(chǎn)和運(yùn)營(yíng)成本。

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

研發(fā)背景

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

太赫茲頻率對(duì)應(yīng)300千兆赫茲~10太兆赫茲,占據(jù)著在微波與光學(xué)之間的一段電磁頻譜

但是,盡管太赫茲技術(shù)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(dāng)前的成像技術(shù)中得到廣泛應(yīng)用,但太赫茲頻率仍未得到充分利用。這是因?yàn)?現(xiàn)有的太赫茲應(yīng)用往往需要復(fù)雜的生產(chǎn)流程,且操作期間需要大量冷卻,最終導(dǎo)致生產(chǎn)和運(yùn)營(yíng)成本過(guò)高,市場(chǎng)需求相對(duì)較小。

相對(duì)于X射線、毫米波等其他頻段的電磁頻譜已在當(dāng)前的成像技術(shù)中得到廣泛應(yīng)用,太赫茲頻率仍未得到充分利用

以CMOS技術(shù)為基礎(chǔ)的電子成像領(lǐng)域,其最新發(fā)展已在全球產(chǎn)生巨大的商業(yè)機(jī)遇。現(xiàn)有的成像技術(shù)幾乎只能檢測(cè)電磁波譜的可見(jiàn)光和近紅外部分。到目前為止,類似功能在太赫茲范圍內(nèi)(0.3~3.0太赫茲) 的開(kāi)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(shè)備和電路受到限制。

以CMOS技術(shù)為基礎(chǔ)的電子成像領(lǐng)域,其最新發(fā)展已在全球產(chǎn)生巨大的商業(yè)機(jī)遇

項(xiàng)目介紹

TeraTOP項(xiàng)目于2011年啟動(dòng),在長(zhǎng)達(dá)45個(gè)月的項(xiàng)目過(guò)程中成功解決技術(shù)和成本問(wèn)題。新照相機(jī)建立在可大大降低產(chǎn)品成本的潛在技術(shù)之上,使未來(lái)的太赫茲照相機(jī)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(shù)的商業(yè)應(yīng)用向前推進(jìn)一大步。

TeraTOP項(xiàng)目的最終目標(biāo)

TeraTOP項(xiàng)目研究的關(guān)鍵是為利用互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)技術(shù)開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)太赫茲成像設(shè)備確定一套合適的策略。隨著CMOS技術(shù)如今已廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)處理器和手機(jī)攝像頭芯片,該技術(shù)有望減少生產(chǎn)成本并提高性能。

TeraTOP項(xiàng)目展示的太赫茲成像方法

新的芯片集成相機(jī)(0.5~1.5赫茲)有望拓展應(yīng)用領(lǐng)域,并使用一種全新的太赫茲傳感器,使相機(jī)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(guò)程的太赫茲傳感器相比,具有明顯優(yōu)勢(shì)。

TeraTOP項(xiàng)目的工作流程

新相機(jī)先進(jìn)技術(shù)的融合使熱敏性和太赫茲組件的高級(jí)集成得到提升。研究團(tuán)隊(duì)已生產(chǎn)出一架演示驗(yàn)證相機(jī),由一個(gè)24×24焦平面陣列(FPA)的探測(cè)器和視頻成像模式讀取電路組成,并成功測(cè)試其全部功能。