太赫兹波(Terahertz，THz)是人类在电磁波谱中唯一尚未完全开发的波段，由于具有宽光谱、高穿透性、低能性、惧水性等多种重要特性，对安检反恐、无损检测、生物医学成像等领域产生了深远的影响，其中，太赫兹成像技术尤其引人关注。目前，现有的太赫兹成像技术受探测器靶面尺寸的限制，难以发挥太赫兹检测大面积生物组织的应用潜力。叠层成像是一种从交叠采集的冗余衍射图样中恢复出样品复振幅信息的先进成像技术，具有光路结构紧凑，对光源相干性要求低，样品尺寸不再受限的特点。将叠层成像技术引入到太赫兹波段，既能保留太赫兹波所独有的成像特性，也能充分发挥叠层成像对大尺寸样品高分辨率快速成像的优势，是一种可利用现阶段太赫兹器件实现、满足现代生物医学无损可视化研究迫切需求的连续太赫兹波成像技术。本文从叠层成像的记录光路和再现算法入手，分别对可见光域和太赫兹域双物距叠层成像方法开展研究，主要研究内容如下:　　充分调研了现有太赫兹相衬成像技术和叠层成像技术的研究现状，详细阐述了叠层成像的基本原理，介绍了叠层成像的典型光路和四种常用的再现算法。　　开展了基于双物距的叠层成像方法研究。首先，给出一种衍射图高频信息增强预处理方法，利用过曝光图像累加技术和衍射图均一化方法，扩大了探测器的动态范围，收集更多高频信息提高再现分辨率。其次，将物面正约束条件引入到重建算法中，对每次迭代更新后重建像的幅值和相位进行约束，在此基础上，提出了一种双物距叠层成像方法，可以大幅度提高重建精度和计算效率。最后，搭建了可见光波段叠层成像实验系统，实现了USAF1951分辨率板和蜻蜓后翅等样品的大视场强度和相衬成像。　　开展了连续太赫兹波双物距叠层相衬成像研究。首先，对FIRL295型二氧化碳泵浦连续太赫兹激光器的相关参数进行测量，包括光源发散角、输出光斑直径、相干性检测等，研究了可以消除衍射图中的随机像素点和负像素坏点的太赫兹衍射图的预处理方法;其次，仿真验证太赫兹叠层成像的可行性，提出了一种连续太赫兹波双物距叠层成像方法，利用收集的更多样品衍射信息提高重建精度，在此基础上，提出一种基于合成孔径的连续太赫兹波叠层成像方法;最后，基于该连续太赫兹源与PY-Ⅲ型面阵式热释电探测器搭建连续太赫兹波双物距叠层成像实验系统，获得了聚丙烯材料的不同图案的强度和相位分布，验证了连续太赫兹波叠层成像技术的可行性，为大视场太赫兹生物医学相衬成像提供了一种新型技术解决手段。