3D 打印衍射元件的高分辨太赫兹计算机辅助层析成像研究（特邀）

王大勇，宁冉，金晓宇，戎路，赵洁，王云新，林述锋

（1 北京工业大学理学部物理与光电工程系，北京 100124）

（2 北京市精密测控技术与仪器工程技术研究中心，北京 100124）

0 引言

太赫兹波（Terahertz，THz）是指频率介于0.1～10 THz 之间的电磁波，对应的波长为0.03～3 mm，具有惧水性、非电离性和对非金属、非极性材料较强的穿透能力等特性，在安检反恐、生物医学诊断、工业无损检测等领域有巨大的应用前景。太赫兹成像作为太赫兹技术最主要的应用之一，是获取样品内部信息的有效手段［1-9］。其中，太赫兹计算机辅助层析（Terahertz Computed Tomography，THz CT）是一种以透射式为主，可以获取样品内部几何结构、吸收系数或者折射率的二维截面或三维空间分布的太赫兹成像技术，并已应用于工业无损检测、考古鉴定、文物保护、骨密度检测等领域［10-12］。该技术通常采用聚焦波束透射扫描沿单一轴面旋转的样品，获取其在不同投影角度下的正弦图，通过基于傅里叶中心切片定理［13］的滤波反投影等算法重建出样品的三维空间分布。

一方面，近年来THz CT 成像研究已取得了长足的进展。在提高数据采集效率方面，日本名古屋大学构建了高动态范围的THz CT 成像系统，通过二维电光晶体采样实现全场探测，快速获取强吸收样品的高分辨率三维吸收系数分布［14］；法国波尔多大学使用二维振镜与大尺寸离轴抛物面镜相结合的扫描方式，对15 mm×15 mm×34 mm 的塑料笔帽的投影数据采集时间少于15 min［15］。在提高成像保真度方面，奥地利无损检测有限公司的科研人员通过光线追踪法分析和抑制了样品表面太赫兹波折反射对重建质量的负面影响，对3D 打印聚乙烯塑料样品厚度测量误差缩小到150 μm 以内［16］。华中科技大学利用3D 打印的轴棱锥生成太赫兹贝塞尔波束，应用于THz CT 成像系统，达到了扩展景深和提高成像质量的目的［17-18］。天津大学使用光泵连续太赫兹激光器和一对高莱单点探测器构建THz CT 成像系统，用折射率匹配和背景抑制的方法实现了高密度聚乙烯圆柱体和立方体的高保真度层析成像［19］。

另一方面，传统的THz CT 成像系统利用太赫兹透镜或者离轴抛物面镜聚焦波束，形成的最小焦斑直径约为2λ，且轴向焦深很短，会直接影响到成像分辨率。研究表明，经过特殊设计的太赫兹聚焦光学元件可以有效缩小焦斑尺寸，甚至突破衍射极限，并已成功应用于多种太赫兹成像系统。采用高阻硅和高密度聚乙烯组成复合透镜，在0.5 THz 的频率下形成焦深2λ、直径0.73λ的焦斑［20］，并可将太赫兹系统成像分辨率提高到亚波长量级［21-22］。由堆叠石墨烯构成的超表面透镜，可在3.5 THz 和7 THz 下实现焦平面的动态调控，对应的聚焦光斑直径约为0.5λ［23］。通过太赫兹波表面等离激元，可以将0.1 THz 入射波的聚焦光斑直径控制在20 μm（λ/150）以内［24］。太赫兹贝塞尔波带片在0.6 THz 频率下生成焦斑半高全宽为0.9λ的光场分布，并具有大于50λ的“无衍射”传播距离［25］。相位型超振荡透镜可以将2.52 THz 入射波会聚成焦距20λ、直径1.2λ的焦斑［26］，振幅型超振荡透镜可以将0.1 THz 入射波会聚成焦距25λ、直径0.5λ的焦斑［27］。然而，这些元件产生的聚焦光斑往往伴随较强的衍射旁瓣，对成像分辨率和成像质量带来负面影响，并且大多需要光刻、激光烧蚀等复杂特殊的工艺制作。随着3D 打印技术的快速发展，特殊形状的太赫兹元件可以在较短时间内加工出来，制作的精度在微米量级。目前，3D 打印材料多为树脂、热塑高分子材料等聚合物，这类材料在低频太赫兹波段的折射率在1.5 左右，透过率在80%以上。由3D 打印制作而成的太赫兹透镜［28］、相位光栅［29］、螺旋相位板［30］、涡旋相位板［31］等衍射元件相继被报道，并应用于低频太赫兹波的光场调控与成像。然而，尚未见到使用3D 打印制作二元相位型衍射透镜、产生亚波长量级聚焦光斑的报道。

本文提出了一种环形结构的二元相位型衍射透镜，分别采用模拟退火算法设计和3D 打印光敏树脂材料制备，在保证聚焦波束具有充分轴向焦深的同时，实现了横向亚波长聚焦。在此基础上，构建了0.3 THz CT 成像系统，对不同内部结构的样品进行了数据采集和三维重建。

1 计算机辅助层析的数据采集与重建

连续太赫兹波计算机辅助层析成像的数据采集与重建和X 射线计算机辅助层析相似，样品被放置于二维平移台和旋转平台组成的载物台上，进行透射式扫描成像。样品每旋转一个角度间隔dθ，进行一次线投影扫描，理论上共旋转180°完成样品一个二维截面的完整扫描，得到的数据在以横坐标为投影角度、纵坐标为投影位置的强度图上表示，称为正弦图［13］。以Shepp-Logan 模型为例，模型是由若干个吸收系数不同的椭球构成，其中外部椭球的吸收系数最低。图1（a）为模型的某个截面，当旋转角度步长为1°时，模拟得到的正弦图如图1（b）所示。随后，根据傅里叶中心切片定理，将得到的正弦图通过一定的算法处理，可以重建出样品该截面的吸收分布。最后，根据所得的样品各个位置处的二维截面，通过建立三维坐标系，按照已知的层间间隔高度沿样品移动的y轴方向堆叠组合，得到样品内部的三维空间分布。

图1 Shepp-Logan 头部模型以及投影正弦图Fig.1 Shepp-Logan phantom and its sinogram

傅里叶中心切片定理表述为：二维截面图像f（x，y）在角度θ获得的一维投影数据Rθ（ρ）的傅里叶变换，等于f（x，y）的二维傅里叶变换在同一角度下过原点直线的值，其中x、y和ρ分别为对应坐标。该定理将投影数据Rθ（ρ）和重建图像f（x，y）建立了联系，在此基础上提出了用于CT 数据重建的滤波反投影算法［13］。在CT 系统中，波束透射物体的衰减规律满足朗伯-比尔定律（Lambert-Beer Law）［32］，即

式中，I0和I分别表示无样品和透射样品后的光强。在THz CT 系统中，由于太赫兹波透射高折射率样品时会发生折射、衍射等光学现象，实验探测的投影数据Rθ（ρ）本身就是一个近似值，随着样品折射率的升高，重建结果与真实值之间的误差增大。

投影数据Rθ（ρ）的傅里叶变换为

重建结果f（x，y）的傅里叶变换可以表示为

根据傅里叶中心切片定理，式（2）和（3）在同一角度下的值相等，可得

式中，|ω|表示滤波函数，用于减少背景噪声和伪影，提高重建结果的质量，常见的滤波函数有Ram-lak 滤波器、Shepp-logan 滤波器、Cosine 滤波器、Hamming 滤波器等。图2 为分别不使用滤波器和使用其中两种滤波器对图1（a）的正弦图进行重建的结果，由图可知，使用滤波器可以明显改善CT 重建质量。另外，通常情况下投影角度越密集，投影数据越多则重建质量越高，获得样品的内部细节信息更准确，对于Shepp-Logan 这种较为复杂的模型，往往需要不少于90 个投影数据才能保证高质量重建。对于结构简单的物体，综合考虑THz CT 的理论分辨率和无损检测的实际需求，采取的旋转角度步长一般大于6°，即采集的投影数据集不超过36 个，从而缩短数据采集总耗时。

图2 使用不同滤波器的滤波反投影算法的重建结果Fig.2 Filtered back projection reconstruction results using different filters

2 太赫兹二元衍射透镜的设计

二元衍射透镜（Binary Diffractive Lens，BDL）是由一系列同心环带构成，相邻环带之间的高度差产生半个波长的相位差。通过标量衍射计算证明，这类衍射元件可以调制成像系统的点扩散函数，使聚焦光斑直径接近艾里斑尺寸，从而具有亚波长量级的聚焦能力［25-26］。不同结构的BDL 可以对入射平面波产生不同的光场调控效果，如图3（a）中的BDL 可生成具有斐波那契效应的多焦光场，而通过调节环带的半径则可以生成图3（b）所示的具有一定轴向景深的聚焦光场。

采用类似图3（b）的BDL 设计思路，与常规二元衍射透镜和普通聚焦透镜的区别在于在优化过程中不仅要考虑使聚焦光场具有较大的轴向焦深，并且需要将焦斑直径限制在一个波长以内。设入射波为平面波，二元衍射透镜上的相位调节为0-π，相位延迟π 可以通过同心圆环相邻区域的台阶高度差Δh表示，由入射波束的波长λ、透镜材料的折射率n决定。这种类型的光学元件实质是一种二元相位调制掩模，其透过率函数分为两个区域。设T（r）为衍射元件的复振幅透过函数，在具有台阶高度的圆环部分（r2m＜r＜r2m+1，m∈｛0，1，2，…，20｝）对应的相位调制T（r）=exp（iπ），其余部分透过率为1。由瑞利-索末菲衍射积分公式［33］可得，透过二元相位板后的衍射光场强度分布I（r'，z）为

图3 太赫兹二元衍射透镜对扫描波束的调制作用Fig.3 Modulation effect of THz BDL on illumination beam

式中，k=2π/λ为波数，z为衍射传播的距离，J0为零阶贝塞尔函数。

BDL 设计的主要工作为确定各环带的半径，通过迭代循环满足预设的优化评价函数，构造所需的光场分布，同时获得满足要求的元件结构。通过这种方法，设置不同的评价函数，不仅可以构造亚波长直径的聚焦光斑，还可得控制对应的焦深［27，34］。

选择模拟退火算法优化求解BDL 环带半径，这是一种基于Mente-Carlo 迭代［35］求解策略的启发式随机搜索过程，需要设定一个初始解和一个初始温度，伴随温度参数不断下降，可得到全局最优解。根据衍射光学元件的设计原理［36］，首先，设入射的平面波频率和直径分别为0.3 THz 和25 mm，即二元衍射透镜有效区域直径为25 mm；随后，假定BDL 由20 圈环带组成，最小线宽t为500 μm，即0.5λ；此外，设BDL 的焦距为50 mm，预设获取聚焦光场的焦斑直径为0.8λ。通常情况下，由BDL 生成的聚焦光场会存在衍射旁瓣的干扰，在本文的优化中，还需设定的条件为聚焦光场的旁瓣比小于20%，满足这两个条件的BDL 结构分布有很多，对这些半径构成的数组进行二次筛选，设定条件为聚焦光场的轴向焦深最长的结构设计，则可导出满足以上所有条件的BDL 结构分布。具体过程为：

1）确定衍射元件的基本结构参数，包括波长、最小线宽、台阶高度、有效面积等，设定优化参数：各环带半径｛rm｝m∈｛0，1，2，…，20｝，并赋予半径｛rm｝初始值，即初始解；初始温度T0=100 000，温度下降T（n）=αT（n），α=0.85，n为迭代次数。

2）利用式（5）计算聚焦光场强度I（r'，z）。

3）设置评价函数：旁瓣峰值占比低于20%，焦斑半高全宽为0.8λ，保存满足在此范围内所有满足条件的半径｛rm｝数据集，按照导出的顺序依次排列。

4）设置新的迭代循环单元，初始值为3）中求出的半径｛rm｝中第一组值，并计算此时的轴向光场强度分布。设置0～100 mm 的衍射传播距离，利用式（5）计算各个位置的聚焦光场强度E（r'），之后在坐标系中排列，这一步的迭代过程耗时较长。

5）设置新的评价函数：聚焦光场的轴向焦深延长比最大。

6）判定是否满足评价函数所设值，如果不满足，则改变结构参数｛rm｝，如果满足，则跳出循环记录当前结构参数，经过这两个循环单元可得出在设定范围内满足条件的唯一解。

在最小线宽t为500 μm 的情况下，得到二元衍射透镜的半径｛rm｝分布如图4 所示，其中蓝色同心圆环的相位调制为π，其余部分为0。迭代总次数为177 158 次，采用Intel（R）Core（TM）i7-10750H CPU @ 2.60 GHz，RAM 16 G 的配置和Matlab2016a 的软件环境，总耗时约76 h。

图4 太赫兹二元衍射透镜的基本结构Fig.4 The basic structure of THz binary diffractive lens

3 太赫兹二元衍射透镜的制备与测试

以3D 打印常用的光敏树脂（Photosensitive Resin，PSR）作为太赫兹二元衍射透镜的制作材料，该材料在0.3 THz 波段折射率为1.66，透过率为82%，透过率较高［37-38］。由相位差和光程差的关系可得［34］，实现半波长相位调制所需的台阶高度约为0.81 mm。为了方便镜架夹持，设定基底厚度Δh=1.5 mm，边缘部分宽度Δr=2 mm，不计入衍射元件的有效作用区域。将如图4 所示的优化结构融合基底以及边缘部分，依次进行三维建模和3D 打印制作。打印技术为选择性固化打印技术（Stratasys J850 Pro. USA），液槽中充满液态PSR，在成型开始时，升降工作台处于液面以下刚好一个截面层厚的高度。利用透镜聚焦后的激光光束，扫描区域的PSR 快速固化，从而完成一层截面的加工过程，得到一层薄片。然后，工作台下降一层截面的高度，再固化另一层截面，层层叠加构建3D 实体，打印精度为100 μm，可满足所设计元件的精度要求。

制备好的二元衍射透镜放入太赫兹光路测试其聚焦光场强度分布，入射的太赫兹波长和准直后的波束直径分别为1 mm 和20 mm。图5 给出了太赫兹平面波经过二元衍射透镜后沿轴向光强分布的模拟和实验结果对比，图5（a）为y-z平面上光强分布的仿真计算结果，中央主极大周围存在若干个旁瓣。如图5（a）中白色虚线标注所示，光场的焦深约25λ。图5（b）为z=60 mm 处x-y平面上的光强分布。为了便于分析光斑的尺寸，取横向的中央强度剖线，如图5（c）所示焦斑的半高全宽约为0.8λ，旁瓣比低于15%。实验中，采用像素尺寸为35 μm×35 μm，像素个数为384×288 面阵式的微辐射热测计（MICROXCAM-384I-THZ，INO）采集光强分布。探测器沿z轴移动，轴向每间隔1 mm 采集光强，单帧曝光时间为50 ms，合成的y-z平面实际光强分布如图5（d）所示，轴向光场从z=50 mm 处开始聚焦，之后是一段焦斑直径基本不变的“无衍射”距离，轴向长度约为25λ，在图5（d）中用白色虚线标注所示。图5（e）为z=60 mm 处x-y平面上光强分布的实验结果，图5（f）为对应的横向中央强度剖线，实验测量结果中聚焦光斑的半高全宽为λ，旁瓣比约18%。

图5 太赫兹二元衍射透镜聚焦光场的模拟与实验结果对比Fig.5 Comparison between simulated and experimental results of focused light field of terahertz binary diffractive lens

通过图5 对比可知，实验和模拟结果中的聚焦光场强度分布总体较为吻合，其中焦斑半高全宽的预设值为0.8λ，实测为λ，误差约为20%，焦深误差不超过5%。受探测器灵敏度的影响，实验结果中的高阶旁瓣已基本被噪声淹没。实测的聚焦光场分布基本上达到了设计要求，理论仿真和实际值存在差异的主要原因是由于实际实验中入射波束尺寸往往小于二元衍射透镜有效区域范围，导致部分环带没有被充分利用。需要指出，在THz CT 重建中，聚焦光斑的半高全宽和焦深是影响THz CT 重建结果质量的两个重要因素，越小的焦斑尺寸和越长的焦深可提供更高的重建质量。通过优化设计的二元衍射透镜可对波长1 mm（0.3 THz）的太赫兹波束进行亚波长量级的聚焦调控，并保证波束的轴向焦深范围达到25λ。

4 太赫兹计算机辅助层析实验结果与分析

THz CT 成像实验装置如图6 所示，太赫兹源为雪崩二极管源（IMMPATT，Terasence），产生波长为1 mm 的连续太赫兹波（0.3 THz），最大输出功率为26 mW。出射太赫兹波首先经过透过率为10%的衰减片，之后经过直径为50.8 mm、焦距为50 mm 的高结晶透明塑料（4-methylpentene-1，TPX）常规透镜L1后准直为直径约20 mm 的太赫兹平面波，之后经过如前所述的二元衍射透镜调制后，形成具有长焦深的聚焦波束照射在样品上，样品安装在双轴电动位移台和旋转台的组合平台（MC600，PRMTZ8_M，Thorlabs）上进行机械移动。透射光场通过由一对直径为50.8 mm、焦距为65 mm 的常规TPX 透镜（L3和L4）构成的透镜组，高莱单像素探测器（GC-1D，Tydex）位于透镜组的后焦面。电动位移台的扫描步长为0.5 mm，截面扫描区域为45 mm×45 mm，旋转角度步长为5°，整体扫描角度范围为0°～180°，在38 Hz 的斩波频率下进行数据采集记录。为保证样品放置在聚焦光场的焦深范围内，样品和二元衍射透镜之间的距离为50 mm，即样品置于图5（d）中白色虚线区间范围之内。

图6 连续太赫兹波计算机辅助层析成像系统实验装置示意图Fig.6 The schematic setup of continuous wave THz CT

THz CT 成像作为一种重要的无损检测方法，其测量精度是重要的评价指标之一。为了测试本方法对成像质量的影响，设计了由4 个内径为20 mm，壁厚分别为T1=2.8 mm、T2=2.3 mm、T3=1.7 mm、T4=1.2 mm 的空心圆管组成的3D 打印样品，其三维建模结构示意图如图7（a）所示，位于底部的T1部分对应的高度为30 mm，T2、T3和T4三段对应的高度均为10 mm。采用在0.3 THz 波段折射率和透过率分别为1.65 和88%的白色树脂材料制作该样品［37-38］，实物如图7（b）所示。为了对二元衍射透镜的性能有直观定量的测试，在相同位置更换放置一个直径为50.8 mm，焦距为50 mm 的TPX 常规透镜取代BDL 构成的THz CT 成像系统作为对比，对应的聚焦焦斑半高全宽约为2 mm。采用两种系统分别对样品从顶端向下在距离5 mm、15 mm、25 mm 和35 mm 位置的四个截面进行投影数据采集，每段高度充分大于聚焦光斑直径，避免台阶处衍射的影响。

图7 树脂圆管样品在不同聚焦方式下获得的二维截面重建结果Fig.7 Reconstructed 2D sectional images of a resin pipe using different convergence elements

图7（c）～7（f）为采用TPX 透镜聚焦下所得到数据的重建二维截面分布，从视觉来看，随着样品实际壁厚的减小，重建结果中的壁厚并没有明显变化，尤其在T4位置，重建壁厚和实际壁厚相差较大，这是由于TPX 透镜聚焦的光斑直径较大且聚焦深度较小所导致。图7（g）～7（j）为二元衍射透镜聚焦下系统的重建结果，对应样品相同高度的截面位置，可得随着样品壁厚的减小重建壁厚也依次减小，虽然中间背景中含有一定噪声，但重建样品区域清晰且壁厚更加符合实际的尺寸。

为了进一步对比分析两组重建结果，经过图7（c）～7（f）和7（g）～7（j）中圆管中心做水平方向上的强度归一化中心剖线，结果如图8 所示，其中蓝色虚线代表TPX 透镜系统的重建结果，红色实线代表二元衍射透镜成像系统的重建结果，利用强度剖线计算两种聚焦光学元件下重建样品的壁厚和内径与实际壁厚和内径之间的差值，具体数值如表1 中所示，其中负值表示实验测量值比实际值小，正值表示实验测量值比实际值大。需要指出，利用二元衍射透镜重建的误差绝对值更小，但大多为负值。一方面，可能是由于实际太赫兹入射波束质量偏离理想情况，由此对衍射光学元件的影响与对常规透镜的存在不同；另一方面，所用太赫兹波的波长与壁厚为同一数量级，由此引入了较大的随机误差。此外，从表1 可以观察到，利用常规透镜重建的内径误差为负，原因是常规透镜产生的聚焦光场轴向焦深极其有限，轴向不同距离的光斑直径对重建结果产生了负面影响。

表1 TPX 常规透镜和DBL 透镜聚焦下的THz CT 重建的壁厚和内径与实际尺寸的差值比例Table 1 Difference ratio of thickness and inner diameter reconstructed by THz CT to actual size under TPX lens and BDL lens

图8 树脂圆管样品重建结果强度剖线对比Fig.8 The comparison of transverse profiles of the reconstructed sectional images of the resin pipe

综合图8 和表1 分析，常规透镜聚焦下的THz CT 重建结果与实际样品尺寸之间的差值较大，尤其是在壁厚为1.2 mm（1.2λ）的T4区域。总体来看，通过优化设计制作的二元衍射透镜聚焦下的重建结果比实际样品尺寸略小，平均壁厚差值在4%左右，具有更高的保真度，并且随着样品壁厚的减小可以获得的测量精度远高于常规透镜聚焦的系统，对样品厚度的测量更精确。

为了验证所设计的二元衍射透镜对较大尺寸且具有内部结构样品的有效性，第二个样品是由一个内径为30 mm、厚度为2 mm 的空心圆柱体内放置三根直径分别为1 mm、1.5 mm 和2 mm 的实心圆柱组成，其3D建模示意图如图9（a）所示，红色线框内为三维扫描区域。该样品采用与样品1 相同的材料和工艺制作而成，其实物图如图9（a）中蓝底照片所示。

图9（b）为常规TPX 透镜聚焦获得的二维截面图，对应扫描区域中第20 层，图中右下角内部直径2 mm的圆柱可以被检测到，实测尺寸和真实尺寸的差值约9.24%，直径为1 mm 以及直径为1.5 mm 的圆柱难以被检测，重建截面图中的大圆柱体壁厚和实际尺寸存在11.78%的差值。图9（c）为扫描区域对应的三维重建结果，可观察到直径为2 mm 的内置圆柱，另外两枚较细的圆柱位置仅仅存在一个阴影，没有参考价值。图9（d）为二元衍射透镜聚焦系统的重建二维截面分布，和图9（b）中为同一位置，可以观察到内置三枚不同直径的圆柱，它们的直径和实际尺寸的平均差值在5%左右，大圆柱体壁厚的重建值和实际尺寸的差值为5.75%。图9（e）为对应的三维重建结果也优于图9（c）所展示的效果。总体来看，相比于常规透镜聚焦，采用二元衍射透镜聚焦构成的THz CT 系统重建质量和分辨率更高，这是由于二元衍射透镜能够产生亚波长量级的聚焦光斑，同时还能获得更深的聚焦深度。进一步验证了本文所设计的二元衍射透镜在三维THz CT 系统中的有效性。

图9 基于THz CT 得到的立体样品的二维截面及三维层析重建结果Fig.9 2D sectional and 3D tomographic reconstruction results of volume sample based on the proposed THz CT

5 结论

日益拓展的应用对连续太赫兹波计算机辅助层析成像系统的保真度和分辨率提出了更高的要求，由此需要发展直径更小、聚焦焦深距离更长的太赫兹扫描波束，本文设计了一种太赫兹波段的二元相位型衍射透镜，并采用工艺简单的3D 打印技术制作该衍射元件，其加工精度约为0.1λ，可以满足低频太赫兹波聚焦光场的精度要求。利用20 个环带结构对入射的太赫兹波束进行0-π 型二元相位调制，通过该衍射元件在0.3 THz 的频率下对聚焦波束实现了亚波长聚焦，焦斑的理论半高全宽为λ，同时轴向焦深约为25λ。对样品开展三维成像实验重建结果表明，利用二元相位型衍射透镜可以有效提高THz CT 成像质量，并且还有进一步提升的空间，例如，通过增加环形衍射元件位相调制的阶数，可以改进元件的衍射效率，更充分地利用太赫兹波能量，有望带来分辨率的进一步提升；可以利用二维振镜的快速扫描系代替样品的机械平移，一方面缩短扫描步长，另一方面大幅度提高数据采集速率。提出的优化设计算法也适用于1 THz 以上的高频太赫兹衍射光学元件的设计。器件制备方面，与其它由光刻、烧蚀制作的高精度光学聚焦元件相比，由3D 打印制作的元件材料在低频太赫兹波透过率更高，更适用于该波段的照明光场调控。基于3D 打印制作的衍射元件在太赫兹波段有广阔的应用前景，为低频波段的太赫兹波波束调控、波束整形等技术提供了一条可行性的思路，可推动发展太赫兹波三维无损检测设备的集成化、实用化。