在电磁波谱中，太赫兹(THz)波介于毫米波与红外光之间，频率范围从0.1THz到10 THz，对应波长为3mm到30μm，光子能量为0.4meV到40meV。THz波用于成像具有以下特点:(1)成像分辨率适中，高于微波、毫米波成像，并可以穿透许多红外射线无法透过的材料;(2)由于THz频段包含了众多有机分子和材料的共振吸收峰，利用THz指纹谱可进行物质鉴别;(3)THz波能量远低于X射线等高能粒子射线，不会对生物组织产生辐射伤害，在生物医学成像领域具有很好的应用前景。基于以上特点，THz成像已经成为太赫兹技术中一个十分重要的研究领域。本论文围绕THz量子级联激光器(QCL)和量子阱探测器(QWP)的多种成像技术及系统展开，主要研究结果和创新点如下:　　1.实现了基于THz QWP(Quantum well photodetector, QWP)的热辐射成像。首先标定了对太赫兹QWP的特性参数，其峰值响应率和噪声等效功率NEP(noiseequivalent power)分别为0.5A/W和1.35×10-13W,频率响应范围为3.0THz～7.0THz;然后，以THz QWP为探测器成功构建了THz热成像实验系统，被测试样品放置于信封和聚乙烯包装内，采用扫描成像模式，成功还原了被测样品的图像，图像分辨率为0.83mm-1。在开放的实验环境下，THz QWP依然能够响应微弱的THz透射信号，也证明了其在THz成像领域的巨大应用潜力。　　2.采用THz量子级联激光器(QCL)为光源将图像分辨率提高至2mm-1，接近成像系统的衍射极限。THz QCL发射频率为3.9 THz，相比于黑体辐射，THz QCL频谱窄具备更高的发射功率(约10mW)，有效的提高了成像信噪比和信号动态范围。实验实现了对人民币水印等细微结构的扫描成像，经分析，图像的最小分辨距离为0.5 mm，与系统的分辨极限(0.344 mm)相当。　　3.采用THz QCL为源，THz QWP为探测器，构建了太赫兹层析成像(CT)系统，实现了断层图像还原并完成了样品的三维图像重建。成像系统采用一组长焦距(f=516mm)共焦透镜组来模拟平行光束扫描模式，图像重建采用滤波反投影算法。重建图像对样品的外部结构与内部结构（缺陷）均实现了准确还原，结构还原准确度高于95％。另一方面，选用迭代重建算法，缩短了数据采集时间，并有效的抑制了FBP算法的射束硬化效应和图像噪声干扰。最后，综合各个断层的图像，实现样品的三维图像重建。　　4.基于微热辐射计红外焦平面阵列探测器(Microbolometer Infrared Focal-plane array，IRFPA)，以THz QCL为辐射源，成功实现了太赫兹实时成像，成像速度为8.5帧/秒。成像系统采用反射和透射两种模式，实现了THz图像的实时显示。经分析，图像的分辨率约为0.67mm-1;然后，根据图像的特点，采用直方图技术和减影成像进行图像优化，抑制了图像背景的噪声并提高了图像的对比度，增强了THz图像的显示效果。