Semiconductor Physics, Quantum Electronics & Optoelectronics, 24 (1), P. 90-99 (2021).
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
Інститут фізики напівпровідників ім. В.Є. Лашкарьова НАН України, 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. This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NoDerivatives 4.0 International License.
|