THz Imaging System Based on THz-to-IR Converter

Abstract The simple and flexible bolometric system for THz imaging employing the scheme of terahertz-to-IR conversion is described. In the proposed scheme the terahertz waves are absorbed by high-performance ultra- thin THz absorbers which thermal heating is detected by a conventional IR camera. The absorbers are implemented on basis of artificial impedance surfaces (AIS) with thickness 1/50th–1/40th of the operating free-space wavelength, which are designed for close to unity absorptivity in the range 0.3–0.4 THz at high spectral and polarization resolution. The general strategy for realizing ultrathin AIS-absorbers applicable to selective bolometric devices is considered. The proposed approach is tested in experiments on real-time THz imaging using a backward-wave THz oscillator with 3–10 mW output radiation power. Zusammenfassung Ein einfaches und im Einsatz sehr flexibles Bolometer-System für bildgebende THz-Systeme, welches die Umwandlung von THz in Infrarot-Strahlung nützt, wird beschrieben. Dabei wird THz Strahlung von extrem dünnen und leistungsfähigen THz-Absorbern aufgenommen, was zur Erwärmung führt, welche mit konventionellen IR-Kameras erfasst wird. Diese Absorber, die im Frequenzbereich von 0,3 bis 0,4 THz nahezu ideal absorbieren werden in einer Strukturgröße von etwa 1/50 bis 1/40 der Freiraumwellenlänge ausgeführt. Die Möglichkeiten zur Fertigung von extrem dünnen bolometrischen Absorbern wird dargelegt. Die Methode wird für die Echtzeit-THz. B.ldgebung mit einer THz-Quelle von 3 bis 10 mW Ausgangsleistung getestet.