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太赫兹成像技术在生物医学、无损检测、工业检验、公共安全领域发挥出越来越重要的作用。然而,受传统太赫兹光学器件衍射极限的制约,现有的太赫兹成像系统的分辨率较低,在应用中受到诸多限制;尽管通过近场扫描、数字图像处理的方式可以获得较高分辨率的太赫兹图像,但存在工作距短、后续处理复杂等问题。因此,开展轻量化、长工作距的超衍射聚焦透镜的研究,突破衍射极限制约,从光学器件层面解决系统分辨率低的问题,是近年来国内外研究热点。本文基于光学超振荡技术,利用相位型调控方式,采用矢量角谱理论和粒子群优化算法设计了一种二值相位型太赫兹超衍射长焦距平面透镜。该平面透镜适用于波长λ=118.8μm的圆偏振太赫兹波,透镜半径160λ,焦距为420λ。理论计算得到焦平面上的主瓣峰值半宽为1.179λ(小于衍射极限DL=1.404λ),并在沿传播方向上形成了长度为21.7λ的超衍射光针。采用感应耦合等离子刻蚀工艺制作出二值相位型太赫兹超衍射长焦距平面透镜样品。搭建了器件聚焦性能的测试系统,测试结果表明,该平面透镜产生了焦深为33λ、超衍射长度为19.7λ的光针,且在焦距444.36λ处有半高宽为1.212λ的最小焦斑,突破了衍射极限,从实验上验证了该器件的远场超衍射聚焦特性。本文的主要工作如下:(1)调研了太赫兹超分辨技术的研究现状和分析了目前存在的关键问题,提出本文的研究目标和内容;(2)研究了超衍射、超振荡理论,以及基于超振荡技术的超衍射聚焦的实现原理,介绍了角谱理论和粒子群优化算法;(3)利用角谱传播理论和粒子群优化算法,对二值相位型超衍射聚焦平面透镜的透射函数进行优化设计得到透镜结构,并对器件的聚焦性能进行了理论计算分析;(4)采用感应耦合等离子刻蚀工艺完成了器件的加工制备,搭建了测试系统,完成器件聚焦性能的测试与分析。