Semiconductor Physics, Quantum Electronics & Optoelectronics, 24 (1), P. 90-99 (2021).
DOI: https://doi.org/10.15407/spqeo24.01.090


Терагерцовий сканер на основі лінійчатих приймачів випромінювання у застосуванні до систем зору, що працюють в реальному часі, та до розпізнавання за допомогою згорткової нейронної мережі
О.Г. Голенков, А.В. Шевчик-Шекера, М.Ю. Ковбаса, І.О. Лисюк, М.В. Вуйчик, С.В. Корінець, С.В. Бунчук, C.Є. Духнін, В.П. Рева, Ф.Ф. Сизов

Інститут фізики напівпровідників ім. В.Є. Лашкарьова НАН України,
41, проспект Науки, 03680 Київ, Україна

Анотація. Лінійчаті приймачі випромінювання (кількість приймачів до 160) на основі кремнієвих метал- оксид-напівпровідникових польових транзисторів (Si-МОН), що працюють при кімнатній температурі, були розроблені для прямого детектування суб-терагерцового (на частоті 140 ГГц) випромінювання в реальному масштабі часу і застосовані в сканері для виявлення та розпізнавання прихованих об’єктів. Для сканера було розроблено та виготовлено оптичну систему з асферичними лінзами. Для оцінки якості оптичної системи та її роздільної здатності застосовано модуляційну передаточну функцію. Сканер може отримувати зображення в режимі реального часу з просторовою роздільною здатністю кращою за 5 мм на частоті 140 ГГц, контрасті ≈ 0.5, швидкості сканування об’єкта до 200 мм/с та глибині різкості ≈ 20 мм. Середній динамічний діапазон в режимі реального часу розробленої системи зору у випадку лінійчатого 160-елементного приймача складав ≈ 35 дБ при використанні джерела (на основі IMPATT діодів) з потужністю випромінювання ≈ 23 мВт. Для системи, що базується на лінійці з 32 приймачів, динамічний діапазон становив близько 48 дБ, а для системи на основі одноелементного приймача, синхронного детектора та растрового сканування ≈ 80 дБ. Однак в останньому випадку для отримання зображення з розмірами 20×40 мм і кроком сканування 1 мм необхідний середній час ≈ 15 хв. Згорткову нейронну мережу було застосовано для автоматичного виявлення та розпізнавання прихованих елементів.

Ключові слова: лінійчатий суб-ТГц приймач, асферична оптика, скануючі системи, згорткова нейронна мережа.

Текст статті (PDF)


Назад до 24 (1)

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NoDerivatives 4.0 International License.