Studies

The growing applications of THz imaging systems face considerable challenges, such as the influence of packaging or detecting objects with low THz absorption. The idea of the PhD topic is to develop innovative THz imaging systems to identify low-absorbing materials. The essence of innovation is to apply THz light beam shaping methods such as light polarization rotation, phase contrast and dark field spatial filtering.

 

These techniques are well known in optical microscopy, but so far, they have not been widely explored in THz imaging systems. Most of the scientific results related to spatial filtering are presented by Dr. A. Siemion Group (Warsaw, Poland). This group conducts a lot of research in theoretical areas of digital THz holography [M. Surma, et al., Appl. Sci., vol. 9, no. 4, p. 659, (2019).], in the field of THz diffraction optics and spatial filtering [A. Siemion, et al., Sensors, vol. 21, no. 1, p. 100, (2020).], but experimental incoherent imaging and THz beam forming have not yet been widely studied. The research supervisor together with the group managed to do pioneering work in the 0.6 THz frequency band in 2021 [A. Siemion, et al., Opt. Lasers Eng., vol. 139, p. 106476, Apr. 2021]. The paper shows that these methods allow not only to expand the dynamic range of the system but also to highlight the edges and structural heterogeneities of low-absorbing samples. This PhD topic would be a continuation of this very new work.

Augantys THz vaizdinimo sistemų taikymai susiduria su nemenkais iššūkiais, tokiais kaip pakuotės įtaka ar objektai, mažai sugeriantys THz spinduliuotę. Doktorantūros temos idėja yra sukurti novatoriškas, THz vaizdinimo sistemas, leidžiančias identifikuoti norimas mažai absorbuojančias medžiagas. Novatoriškumo esmė – jų kūrimui pritaikyti THz šviesos pluoštelio formavimo metodus, tokius kaip šviesos poliarizacijos valdymas ir fazinio kontrasto ir tamsaus lauko erdvinis filtravimas.

Šie metodai yra žinomi optinėje mikroskopijoje, tačiau lig šiol nebuvo plačiai nagrinėti THz vaizdinimo sistemose. Daugiausia mokslinių rezultatų, susijusių su erdviniu filtravimu yra pateikta dr. A. Siemion grupės (Varšuva, Lenkija). Ši grupė daug tyrimų vykdo teorinėse skaitmeninės THz hologafijos [M. Surma, et al., Appl. Sci., vol. 9, no. 4, p. 659, (2019).], THz difrakcinės optikos ir erdvinio filtravimo srityje [A. Siemion, et al., Sensors, vol. 21, no. 1, p. 100, (2020).], tačiau eksperimentinis nekoherentinis vaizdinimas bei THz pluoštelio inžinerija iki šiol dar nėra plačiai tirti. Pionierišką darbą 0.6 THz dažnių ruože temos vadovui kartu su grupe pavyko padaryti 2021-aisias [A. Siemion, et al., Opt. Lasers Eng., vol. 139, p. 106476, Apr. 2021]. Straipsnyje parodoma, jog šie metodai leidžia ne tik išplėsti sistemos dinaminį diapazoną, bet ir gali išryškinti mažai absorbuojančių bandinių briaunas ir struktūrinius nevienalytiškumus. Ši doktorantūros tema būtų šio labai naujo darbo tęsinys.