Abstract

We demonstrate a form of near-field terahertz (THz) imaging that is compatible with compressed sensing algorithms. By spatially photomodulating THz pulses using a set of shaped binary optical patterns and employing a 6-μm-thick silicon wafer, we are able to reconstruct THz images of an object placed on the exit interface of the wafer. A single-element detector is used to measure the electric field amplitude of transmitted THz radiation for each projected pattern, with the ultra-thin wafer allowing us to access the THz evanescent near fields to achieve a spatial resolution of 9  μm (λ/45 at 0.75 THz). We conclude by experimentally improving the image rate by a factor of 3 by undersampling the object with adaptive and compressed sensing algorithms.

Published by The Optical Society under the terms of the Creative Commons Attribution 4.0 License. Further distribution of this work must maintain attribution to the author(s) and the published article's title, journal citation, and DOI.

Full Article  |  PDF Article
OSA Recommended Articles
Near-field terahertz imaging with a dynamic aperture

Q. Chen, Zhiping Jiang, G. X. Xu, and X.-C. Zhang
Opt. Lett. 25(15) 1122-1124 (2000)

Compressive wavefront sensing with weak values

Gregory A. Howland, Daniel J. Lum, and John C. Howell
Opt. Express 22(16) 18870-18880 (2014)

Image reconstruction using spectroscopic and hyperspectral information for compressive terahertz imaging

Zhimin Xu and Edmund Y. Lam
J. Opt. Soc. Am. A 27(7) 1638-1646 (2010)

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. W. L. Chan, J. Deibel, and D. M. Mittleman, Rep. Prog. Phys. 70, 1325 (2007).
    [Crossref]
  2. N. Karpowicz, H. Zhong, C. Zhang, K.-I. Lin, J.-S. Hwang, J. Xu, and X.-C. Zhang, Appl. Phys. Lett. 86, 054105 (2005).
    [Crossref]
  3. E. Abraham, A. Younus, J. C. Delagnes, and P. Mounaix, Appl. Phys. A 100, 585 (2010).
    [Crossref]
  4. K. Ahi, N. Asadizanjani, S. Shahbazmohamadi, M. Tehranipoor, and M. Anwar, Proc. SPIE 9483, 94830K (2015).
    [Crossref]
  5. R. A. Hadi, H. Sherry, J. Grzyb, Y. Zhao, W. Förster, H. M. Keller, A. Cathelin, A. Kaiser, and U. R. Pfeiffer, IEEE J. Solid-State Circuits 47, 2999 (2012).
    [Crossref]
  6. I. Escorcia, J. Grant, J. Gough, and D. R. S. Cumming, Opt. Express 41, 3261 (2016).
  7. J. Zhao, W. Chu, L. Guo, Z. Wang, J. Yang, W. Liu, Y. Cheng, and Z. Xu, Sci. Rep. 4, 97 (2014).
  8. M. Eisele, T. L. Cocker, M. A. Huber, M. Plankl, L. Viti, D. Ercolani, L. Sorba, M. S. Vitiello, and R. Huber, Nat. Photonics 8, 841 (2014).
    [Crossref]
  9. F. Blanchard, A. Doi, T. Tanaka, H. Hirori, H. Tanaka, Y. Kadoya, and K. Tanaka, Opt. Express 19, 8277 (2011).
    [Crossref]
  10. B. Sun, S. S. Welsh, M. P. Edgar, J. H. Shapiro, and M. J. Padgett, Opt. Express 20, 16892 (2012).
    [Crossref]
  11. F. Ferri, D. Magatti, L. A. Lugiato, and A. Gatti, Phys. Rev. Lett. 104, 253603 (2010).
    [Crossref]
  12. M. Harwit and N. J. A. Sloane, Hadamard Transform Optics (Academic, 1979).
  13. Y. C. Eldar and G. Kutyniok, Compressed Sensing: Theory and Applications (Cambridge University, 2012).
  14. M. Aßmann and M. Bayer, Sci. Rep. 3, 1545 (2013).
    [Crossref]
  15. D. B. Phillips, M.-J. Sun, J. M. Taylor, M. P. Edgar, S. M. Barnett, G. M. Gibson, and M. J. Padgett, Sci. Adv. 3, e1601782 (2017).
    [Crossref]
  16. M. F. Duarte, M. A. Davenport, D. Takhar, J. N. Laska, T. Sun, K. E. Kelly, and R. G. Baraniuk, IEEE Signal Process. Mag. 25(2), 83 (2008).
    [Crossref]
  17. D. Shrekenhamer, C. M. Watts, and W. J. Padilla, Opt. Express 21, 12507 (2013).
    [Crossref]
  18. W. L. Chan, K. Charan, D. Takhar, K. F. Kelly, R. G. Baraniuk, and D. M. Mittleman, Appl. Phys. Lett. 93, 121105 (2008).
    [Crossref]
  19. S. M. Hornett, R. I. Stantchev, M. Z. Vardaki, C. Beckerleg, and E. Hendry, Nano Lett. 16, 7019 (2016).
    [Crossref]
  20. R. I. Stantchev, B. Sun, S. M. Hornett, P. A. Hobson, G. M. Gibson, M. J. Padgett, and E. Hendry, Sci. Adv. 2, e1600190 (2016).
    [Crossref]
  21. H. Alius and G. Dodel, Infrared Phys. 32, 1 (1991).
    [Crossref]
  22. A. Nahata, A. S. Weling, and T. F. Heinz, Appl. Phys. Lett. 69, 2321 (1996).
    [Crossref]
  23. M. W. Kowarz, Appl. Opt. 34, 3055 (1995).
    [Crossref]
  24. M. A. Green, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 92, 1305 (2008).
    [Crossref]
  25. I. Daubechies, IEEE Trans. Inf. Theory 36, 961 (1990).
    [Crossref]

2017 (1)

D. B. Phillips, M.-J. Sun, J. M. Taylor, M. P. Edgar, S. M. Barnett, G. M. Gibson, and M. J. Padgett, Sci. Adv. 3, e1601782 (2017).
[Crossref]

2016 (3)

I. Escorcia, J. Grant, J. Gough, and D. R. S. Cumming, Opt. Express 41, 3261 (2016).

S. M. Hornett, R. I. Stantchev, M. Z. Vardaki, C. Beckerleg, and E. Hendry, Nano Lett. 16, 7019 (2016).
[Crossref]

R. I. Stantchev, B. Sun, S. M. Hornett, P. A. Hobson, G. M. Gibson, M. J. Padgett, and E. Hendry, Sci. Adv. 2, e1600190 (2016).
[Crossref]

2015 (1)

K. Ahi, N. Asadizanjani, S. Shahbazmohamadi, M. Tehranipoor, and M. Anwar, Proc. SPIE 9483, 94830K (2015).
[Crossref]

2014 (2)

J. Zhao, W. Chu, L. Guo, Z. Wang, J. Yang, W. Liu, Y. Cheng, and Z. Xu, Sci. Rep. 4, 97 (2014).

M. Eisele, T. L. Cocker, M. A. Huber, M. Plankl, L. Viti, D. Ercolani, L. Sorba, M. S. Vitiello, and R. Huber, Nat. Photonics 8, 841 (2014).
[Crossref]

2013 (2)

2012 (2)

B. Sun, S. S. Welsh, M. P. Edgar, J. H. Shapiro, and M. J. Padgett, Opt. Express 20, 16892 (2012).
[Crossref]

R. A. Hadi, H. Sherry, J. Grzyb, Y. Zhao, W. Förster, H. M. Keller, A. Cathelin, A. Kaiser, and U. R. Pfeiffer, IEEE J. Solid-State Circuits 47, 2999 (2012).
[Crossref]

2011 (1)

2010 (2)

F. Ferri, D. Magatti, L. A. Lugiato, and A. Gatti, Phys. Rev. Lett. 104, 253603 (2010).
[Crossref]

E. Abraham, A. Younus, J. C. Delagnes, and P. Mounaix, Appl. Phys. A 100, 585 (2010).
[Crossref]

2008 (3)

W. L. Chan, K. Charan, D. Takhar, K. F. Kelly, R. G. Baraniuk, and D. M. Mittleman, Appl. Phys. Lett. 93, 121105 (2008).
[Crossref]

M. F. Duarte, M. A. Davenport, D. Takhar, J. N. Laska, T. Sun, K. E. Kelly, and R. G. Baraniuk, IEEE Signal Process. Mag. 25(2), 83 (2008).
[Crossref]

M. A. Green, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 92, 1305 (2008).
[Crossref]

2007 (1)

W. L. Chan, J. Deibel, and D. M. Mittleman, Rep. Prog. Phys. 70, 1325 (2007).
[Crossref]

2005 (1)

N. Karpowicz, H. Zhong, C. Zhang, K.-I. Lin, J.-S. Hwang, J. Xu, and X.-C. Zhang, Appl. Phys. Lett. 86, 054105 (2005).
[Crossref]

1996 (1)

A. Nahata, A. S. Weling, and T. F. Heinz, Appl. Phys. Lett. 69, 2321 (1996).
[Crossref]

1995 (1)

1991 (1)

H. Alius and G. Dodel, Infrared Phys. 32, 1 (1991).
[Crossref]

1990 (1)

I. Daubechies, IEEE Trans. Inf. Theory 36, 961 (1990).
[Crossref]

Abraham, E.

E. Abraham, A. Younus, J. C. Delagnes, and P. Mounaix, Appl. Phys. A 100, 585 (2010).
[Crossref]

Ahi, K.

K. Ahi, N. Asadizanjani, S. Shahbazmohamadi, M. Tehranipoor, and M. Anwar, Proc. SPIE 9483, 94830K (2015).
[Crossref]

Alius, H.

H. Alius and G. Dodel, Infrared Phys. 32, 1 (1991).
[Crossref]

Anwar, M.

K. Ahi, N. Asadizanjani, S. Shahbazmohamadi, M. Tehranipoor, and M. Anwar, Proc. SPIE 9483, 94830K (2015).
[Crossref]

Asadizanjani, N.

K. Ahi, N. Asadizanjani, S. Shahbazmohamadi, M. Tehranipoor, and M. Anwar, Proc. SPIE 9483, 94830K (2015).
[Crossref]

Aßmann, M.

M. Aßmann and M. Bayer, Sci. Rep. 3, 1545 (2013).
[Crossref]

Baraniuk, R. G.

M. F. Duarte, M. A. Davenport, D. Takhar, J. N. Laska, T. Sun, K. E. Kelly, and R. G. Baraniuk, IEEE Signal Process. Mag. 25(2), 83 (2008).
[Crossref]

W. L. Chan, K. Charan, D. Takhar, K. F. Kelly, R. G. Baraniuk, and D. M. Mittleman, Appl. Phys. Lett. 93, 121105 (2008).
[Crossref]

Barnett, S. M.

D. B. Phillips, M.-J. Sun, J. M. Taylor, M. P. Edgar, S. M. Barnett, G. M. Gibson, and M. J. Padgett, Sci. Adv. 3, e1601782 (2017).
[Crossref]

Bayer, M.

M. Aßmann and M. Bayer, Sci. Rep. 3, 1545 (2013).
[Crossref]

Beckerleg, C.

S. M. Hornett, R. I. Stantchev, M. Z. Vardaki, C. Beckerleg, and E. Hendry, Nano Lett. 16, 7019 (2016).
[Crossref]

Blanchard, F.

Cathelin, A.

R. A. Hadi, H. Sherry, J. Grzyb, Y. Zhao, W. Förster, H. M. Keller, A. Cathelin, A. Kaiser, and U. R. Pfeiffer, IEEE J. Solid-State Circuits 47, 2999 (2012).
[Crossref]

Chan, W. L.

W. L. Chan, K. Charan, D. Takhar, K. F. Kelly, R. G. Baraniuk, and D. M. Mittleman, Appl. Phys. Lett. 93, 121105 (2008).
[Crossref]

W. L. Chan, J. Deibel, and D. M. Mittleman, Rep. Prog. Phys. 70, 1325 (2007).
[Crossref]

Charan, K.

W. L. Chan, K. Charan, D. Takhar, K. F. Kelly, R. G. Baraniuk, and D. M. Mittleman, Appl. Phys. Lett. 93, 121105 (2008).
[Crossref]

Cheng, Y.

J. Zhao, W. Chu, L. Guo, Z. Wang, J. Yang, W. Liu, Y. Cheng, and Z. Xu, Sci. Rep. 4, 97 (2014).

Chu, W.

J. Zhao, W. Chu, L. Guo, Z. Wang, J. Yang, W. Liu, Y. Cheng, and Z. Xu, Sci. Rep. 4, 97 (2014).

Cocker, T. L.

M. Eisele, T. L. Cocker, M. A. Huber, M. Plankl, L. Viti, D. Ercolani, L. Sorba, M. S. Vitiello, and R. Huber, Nat. Photonics 8, 841 (2014).
[Crossref]

Cumming, D. R. S.

I. Escorcia, J. Grant, J. Gough, and D. R. S. Cumming, Opt. Express 41, 3261 (2016).

Daubechies, I.

I. Daubechies, IEEE Trans. Inf. Theory 36, 961 (1990).
[Crossref]

Davenport, M. A.

M. F. Duarte, M. A. Davenport, D. Takhar, J. N. Laska, T. Sun, K. E. Kelly, and R. G. Baraniuk, IEEE Signal Process. Mag. 25(2), 83 (2008).
[Crossref]

Deibel, J.

W. L. Chan, J. Deibel, and D. M. Mittleman, Rep. Prog. Phys. 70, 1325 (2007).
[Crossref]

Delagnes, J. C.

E. Abraham, A. Younus, J. C. Delagnes, and P. Mounaix, Appl. Phys. A 100, 585 (2010).
[Crossref]

Dodel, G.

H. Alius and G. Dodel, Infrared Phys. 32, 1 (1991).
[Crossref]

Doi, A.

Duarte, M. F.

M. F. Duarte, M. A. Davenport, D. Takhar, J. N. Laska, T. Sun, K. E. Kelly, and R. G. Baraniuk, IEEE Signal Process. Mag. 25(2), 83 (2008).
[Crossref]

Edgar, M. P.

D. B. Phillips, M.-J. Sun, J. M. Taylor, M. P. Edgar, S. M. Barnett, G. M. Gibson, and M. J. Padgett, Sci. Adv. 3, e1601782 (2017).
[Crossref]

B. Sun, S. S. Welsh, M. P. Edgar, J. H. Shapiro, and M. J. Padgett, Opt. Express 20, 16892 (2012).
[Crossref]

Eisele, M.

M. Eisele, T. L. Cocker, M. A. Huber, M. Plankl, L. Viti, D. Ercolani, L. Sorba, M. S. Vitiello, and R. Huber, Nat. Photonics 8, 841 (2014).
[Crossref]

Eldar, Y. C.

Y. C. Eldar and G. Kutyniok, Compressed Sensing: Theory and Applications (Cambridge University, 2012).

Ercolani, D.

M. Eisele, T. L. Cocker, M. A. Huber, M. Plankl, L. Viti, D. Ercolani, L. Sorba, M. S. Vitiello, and R. Huber, Nat. Photonics 8, 841 (2014).
[Crossref]

Escorcia, I.

I. Escorcia, J. Grant, J. Gough, and D. R. S. Cumming, Opt. Express 41, 3261 (2016).

Ferri, F.

F. Ferri, D. Magatti, L. A. Lugiato, and A. Gatti, Phys. Rev. Lett. 104, 253603 (2010).
[Crossref]

Förster, W.

R. A. Hadi, H. Sherry, J. Grzyb, Y. Zhao, W. Förster, H. M. Keller, A. Cathelin, A. Kaiser, and U. R. Pfeiffer, IEEE J. Solid-State Circuits 47, 2999 (2012).
[Crossref]

Gatti, A.

F. Ferri, D. Magatti, L. A. Lugiato, and A. Gatti, Phys. Rev. Lett. 104, 253603 (2010).
[Crossref]

Gibson, G. M.

D. B. Phillips, M.-J. Sun, J. M. Taylor, M. P. Edgar, S. M. Barnett, G. M. Gibson, and M. J. Padgett, Sci. Adv. 3, e1601782 (2017).
[Crossref]

R. I. Stantchev, B. Sun, S. M. Hornett, P. A. Hobson, G. M. Gibson, M. J. Padgett, and E. Hendry, Sci. Adv. 2, e1600190 (2016).
[Crossref]

Gough, J.

I. Escorcia, J. Grant, J. Gough, and D. R. S. Cumming, Opt. Express 41, 3261 (2016).

Grant, J.

I. Escorcia, J. Grant, J. Gough, and D. R. S. Cumming, Opt. Express 41, 3261 (2016).

Green, M. A.

M. A. Green, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 92, 1305 (2008).
[Crossref]

Grzyb, J.

R. A. Hadi, H. Sherry, J. Grzyb, Y. Zhao, W. Förster, H. M. Keller, A. Cathelin, A. Kaiser, and U. R. Pfeiffer, IEEE J. Solid-State Circuits 47, 2999 (2012).
[Crossref]

Guo, L.

J. Zhao, W. Chu, L. Guo, Z. Wang, J. Yang, W. Liu, Y. Cheng, and Z. Xu, Sci. Rep. 4, 97 (2014).

Hadi, R. A.

R. A. Hadi, H. Sherry, J. Grzyb, Y. Zhao, W. Förster, H. M. Keller, A. Cathelin, A. Kaiser, and U. R. Pfeiffer, IEEE J. Solid-State Circuits 47, 2999 (2012).
[Crossref]

Harwit, M.

M. Harwit and N. J. A. Sloane, Hadamard Transform Optics (Academic, 1979).

Heinz, T. F.

A. Nahata, A. S. Weling, and T. F. Heinz, Appl. Phys. Lett. 69, 2321 (1996).
[Crossref]

Hendry, E.

R. I. Stantchev, B. Sun, S. M. Hornett, P. A. Hobson, G. M. Gibson, M. J. Padgett, and E. Hendry, Sci. Adv. 2, e1600190 (2016).
[Crossref]

S. M. Hornett, R. I. Stantchev, M. Z. Vardaki, C. Beckerleg, and E. Hendry, Nano Lett. 16, 7019 (2016).
[Crossref]

Hirori, H.

Hobson, P. A.

R. I. Stantchev, B. Sun, S. M. Hornett, P. A. Hobson, G. M. Gibson, M. J. Padgett, and E. Hendry, Sci. Adv. 2, e1600190 (2016).
[Crossref]

Hornett, S. M.

R. I. Stantchev, B. Sun, S. M. Hornett, P. A. Hobson, G. M. Gibson, M. J. Padgett, and E. Hendry, Sci. Adv. 2, e1600190 (2016).
[Crossref]

S. M. Hornett, R. I. Stantchev, M. Z. Vardaki, C. Beckerleg, and E. Hendry, Nano Lett. 16, 7019 (2016).
[Crossref]

Huber, M. A.

M. Eisele, T. L. Cocker, M. A. Huber, M. Plankl, L. Viti, D. Ercolani, L. Sorba, M. S. Vitiello, and R. Huber, Nat. Photonics 8, 841 (2014).
[Crossref]

Huber, R.

M. Eisele, T. L. Cocker, M. A. Huber, M. Plankl, L. Viti, D. Ercolani, L. Sorba, M. S. Vitiello, and R. Huber, Nat. Photonics 8, 841 (2014).
[Crossref]

Hwang, J.-S.

N. Karpowicz, H. Zhong, C. Zhang, K.-I. Lin, J.-S. Hwang, J. Xu, and X.-C. Zhang, Appl. Phys. Lett. 86, 054105 (2005).
[Crossref]

Kadoya, Y.

Kaiser, A.

R. A. Hadi, H. Sherry, J. Grzyb, Y. Zhao, W. Förster, H. M. Keller, A. Cathelin, A. Kaiser, and U. R. Pfeiffer, IEEE J. Solid-State Circuits 47, 2999 (2012).
[Crossref]

Karpowicz, N.

N. Karpowicz, H. Zhong, C. Zhang, K.-I. Lin, J.-S. Hwang, J. Xu, and X.-C. Zhang, Appl. Phys. Lett. 86, 054105 (2005).
[Crossref]

Keller, H. M.

R. A. Hadi, H. Sherry, J. Grzyb, Y. Zhao, W. Förster, H. M. Keller, A. Cathelin, A. Kaiser, and U. R. Pfeiffer, IEEE J. Solid-State Circuits 47, 2999 (2012).
[Crossref]

Kelly, K. E.

M. F. Duarte, M. A. Davenport, D. Takhar, J. N. Laska, T. Sun, K. E. Kelly, and R. G. Baraniuk, IEEE Signal Process. Mag. 25(2), 83 (2008).
[Crossref]

Kelly, K. F.

W. L. Chan, K. Charan, D. Takhar, K. F. Kelly, R. G. Baraniuk, and D. M. Mittleman, Appl. Phys. Lett. 93, 121105 (2008).
[Crossref]

Kowarz, M. W.

Kutyniok, G.

Y. C. Eldar and G. Kutyniok, Compressed Sensing: Theory and Applications (Cambridge University, 2012).

Laska, J. N.

M. F. Duarte, M. A. Davenport, D. Takhar, J. N. Laska, T. Sun, K. E. Kelly, and R. G. Baraniuk, IEEE Signal Process. Mag. 25(2), 83 (2008).
[Crossref]

Lin, K.-I.

N. Karpowicz, H. Zhong, C. Zhang, K.-I. Lin, J.-S. Hwang, J. Xu, and X.-C. Zhang, Appl. Phys. Lett. 86, 054105 (2005).
[Crossref]

Liu, W.

J. Zhao, W. Chu, L. Guo, Z. Wang, J. Yang, W. Liu, Y. Cheng, and Z. Xu, Sci. Rep. 4, 97 (2014).

Lugiato, L. A.

F. Ferri, D. Magatti, L. A. Lugiato, and A. Gatti, Phys. Rev. Lett. 104, 253603 (2010).
[Crossref]

Magatti, D.

F. Ferri, D. Magatti, L. A. Lugiato, and A. Gatti, Phys. Rev. Lett. 104, 253603 (2010).
[Crossref]

Mittleman, D. M.

W. L. Chan, K. Charan, D. Takhar, K. F. Kelly, R. G. Baraniuk, and D. M. Mittleman, Appl. Phys. Lett. 93, 121105 (2008).
[Crossref]

W. L. Chan, J. Deibel, and D. M. Mittleman, Rep. Prog. Phys. 70, 1325 (2007).
[Crossref]

Mounaix, P.

E. Abraham, A. Younus, J. C. Delagnes, and P. Mounaix, Appl. Phys. A 100, 585 (2010).
[Crossref]

Nahata, A.

A. Nahata, A. S. Weling, and T. F. Heinz, Appl. Phys. Lett. 69, 2321 (1996).
[Crossref]

Padgett, M. J.

D. B. Phillips, M.-J. Sun, J. M. Taylor, M. P. Edgar, S. M. Barnett, G. M. Gibson, and M. J. Padgett, Sci. Adv. 3, e1601782 (2017).
[Crossref]

R. I. Stantchev, B. Sun, S. M. Hornett, P. A. Hobson, G. M. Gibson, M. J. Padgett, and E. Hendry, Sci. Adv. 2, e1600190 (2016).
[Crossref]

B. Sun, S. S. Welsh, M. P. Edgar, J. H. Shapiro, and M. J. Padgett, Opt. Express 20, 16892 (2012).
[Crossref]

Padilla, W. J.

Pfeiffer, U. R.

R. A. Hadi, H. Sherry, J. Grzyb, Y. Zhao, W. Förster, H. M. Keller, A. Cathelin, A. Kaiser, and U. R. Pfeiffer, IEEE J. Solid-State Circuits 47, 2999 (2012).
[Crossref]

Phillips, D. B.

D. B. Phillips, M.-J. Sun, J. M. Taylor, M. P. Edgar, S. M. Barnett, G. M. Gibson, and M. J. Padgett, Sci. Adv. 3, e1601782 (2017).
[Crossref]

Plankl, M.

M. Eisele, T. L. Cocker, M. A. Huber, M. Plankl, L. Viti, D. Ercolani, L. Sorba, M. S. Vitiello, and R. Huber, Nat. Photonics 8, 841 (2014).
[Crossref]

Shahbazmohamadi, S.

K. Ahi, N. Asadizanjani, S. Shahbazmohamadi, M. Tehranipoor, and M. Anwar, Proc. SPIE 9483, 94830K (2015).
[Crossref]

Shapiro, J. H.

Sherry, H.

R. A. Hadi, H. Sherry, J. Grzyb, Y. Zhao, W. Förster, H. M. Keller, A. Cathelin, A. Kaiser, and U. R. Pfeiffer, IEEE J. Solid-State Circuits 47, 2999 (2012).
[Crossref]

Shrekenhamer, D.

Sloane, N. J. A.

M. Harwit and N. J. A. Sloane, Hadamard Transform Optics (Academic, 1979).

Sorba, L.

M. Eisele, T. L. Cocker, M. A. Huber, M. Plankl, L. Viti, D. Ercolani, L. Sorba, M. S. Vitiello, and R. Huber, Nat. Photonics 8, 841 (2014).
[Crossref]

Stantchev, R. I.

R. I. Stantchev, B. Sun, S. M. Hornett, P. A. Hobson, G. M. Gibson, M. J. Padgett, and E. Hendry, Sci. Adv. 2, e1600190 (2016).
[Crossref]

S. M. Hornett, R. I. Stantchev, M. Z. Vardaki, C. Beckerleg, and E. Hendry, Nano Lett. 16, 7019 (2016).
[Crossref]

Sun, B.

R. I. Stantchev, B. Sun, S. M. Hornett, P. A. Hobson, G. M. Gibson, M. J. Padgett, and E. Hendry, Sci. Adv. 2, e1600190 (2016).
[Crossref]

B. Sun, S. S. Welsh, M. P. Edgar, J. H. Shapiro, and M. J. Padgett, Opt. Express 20, 16892 (2012).
[Crossref]

Sun, M.-J.

D. B. Phillips, M.-J. Sun, J. M. Taylor, M. P. Edgar, S. M. Barnett, G. M. Gibson, and M. J. Padgett, Sci. Adv. 3, e1601782 (2017).
[Crossref]

Sun, T.

M. F. Duarte, M. A. Davenport, D. Takhar, J. N. Laska, T. Sun, K. E. Kelly, and R. G. Baraniuk, IEEE Signal Process. Mag. 25(2), 83 (2008).
[Crossref]

Takhar, D.

M. F. Duarte, M. A. Davenport, D. Takhar, J. N. Laska, T. Sun, K. E. Kelly, and R. G. Baraniuk, IEEE Signal Process. Mag. 25(2), 83 (2008).
[Crossref]

W. L. Chan, K. Charan, D. Takhar, K. F. Kelly, R. G. Baraniuk, and D. M. Mittleman, Appl. Phys. Lett. 93, 121105 (2008).
[Crossref]

Tanaka, H.

Tanaka, K.

Tanaka, T.

Taylor, J. M.

D. B. Phillips, M.-J. Sun, J. M. Taylor, M. P. Edgar, S. M. Barnett, G. M. Gibson, and M. J. Padgett, Sci. Adv. 3, e1601782 (2017).
[Crossref]

Tehranipoor, M.

K. Ahi, N. Asadizanjani, S. Shahbazmohamadi, M. Tehranipoor, and M. Anwar, Proc. SPIE 9483, 94830K (2015).
[Crossref]

Vardaki, M. Z.

S. M. Hornett, R. I. Stantchev, M. Z. Vardaki, C. Beckerleg, and E. Hendry, Nano Lett. 16, 7019 (2016).
[Crossref]

Viti, L.

M. Eisele, T. L. Cocker, M. A. Huber, M. Plankl, L. Viti, D. Ercolani, L. Sorba, M. S. Vitiello, and R. Huber, Nat. Photonics 8, 841 (2014).
[Crossref]

Vitiello, M. S.

M. Eisele, T. L. Cocker, M. A. Huber, M. Plankl, L. Viti, D. Ercolani, L. Sorba, M. S. Vitiello, and R. Huber, Nat. Photonics 8, 841 (2014).
[Crossref]

Wang, Z.

J. Zhao, W. Chu, L. Guo, Z. Wang, J. Yang, W. Liu, Y. Cheng, and Z. Xu, Sci. Rep. 4, 97 (2014).

Watts, C. M.

Weling, A. S.

A. Nahata, A. S. Weling, and T. F. Heinz, Appl. Phys. Lett. 69, 2321 (1996).
[Crossref]

Welsh, S. S.

Xu, J.

N. Karpowicz, H. Zhong, C. Zhang, K.-I. Lin, J.-S. Hwang, J. Xu, and X.-C. Zhang, Appl. Phys. Lett. 86, 054105 (2005).
[Crossref]

Xu, Z.

J. Zhao, W. Chu, L. Guo, Z. Wang, J. Yang, W. Liu, Y. Cheng, and Z. Xu, Sci. Rep. 4, 97 (2014).

Yang, J.

J. Zhao, W. Chu, L. Guo, Z. Wang, J. Yang, W. Liu, Y. Cheng, and Z. Xu, Sci. Rep. 4, 97 (2014).

Younus, A.

E. Abraham, A. Younus, J. C. Delagnes, and P. Mounaix, Appl. Phys. A 100, 585 (2010).
[Crossref]

Zhang, C.

N. Karpowicz, H. Zhong, C. Zhang, K.-I. Lin, J.-S. Hwang, J. Xu, and X.-C. Zhang, Appl. Phys. Lett. 86, 054105 (2005).
[Crossref]

Zhang, X.-C.

N. Karpowicz, H. Zhong, C. Zhang, K.-I. Lin, J.-S. Hwang, J. Xu, and X.-C. Zhang, Appl. Phys. Lett. 86, 054105 (2005).
[Crossref]

Zhao, J.

J. Zhao, W. Chu, L. Guo, Z. Wang, J. Yang, W. Liu, Y. Cheng, and Z. Xu, Sci. Rep. 4, 97 (2014).

Zhao, Y.

R. A. Hadi, H. Sherry, J. Grzyb, Y. Zhao, W. Förster, H. M. Keller, A. Cathelin, A. Kaiser, and U. R. Pfeiffer, IEEE J. Solid-State Circuits 47, 2999 (2012).
[Crossref]

Zhong, H.

N. Karpowicz, H. Zhong, C. Zhang, K.-I. Lin, J.-S. Hwang, J. Xu, and X.-C. Zhang, Appl. Phys. Lett. 86, 054105 (2005).
[Crossref]

Appl. Opt. (1)

Appl. Phys. A (1)

E. Abraham, A. Younus, J. C. Delagnes, and P. Mounaix, Appl. Phys. A 100, 585 (2010).
[Crossref]

Appl. Phys. Lett. (3)

N. Karpowicz, H. Zhong, C. Zhang, K.-I. Lin, J.-S. Hwang, J. Xu, and X.-C. Zhang, Appl. Phys. Lett. 86, 054105 (2005).
[Crossref]

W. L. Chan, K. Charan, D. Takhar, K. F. Kelly, R. G. Baraniuk, and D. M. Mittleman, Appl. Phys. Lett. 93, 121105 (2008).
[Crossref]

A. Nahata, A. S. Weling, and T. F. Heinz, Appl. Phys. Lett. 69, 2321 (1996).
[Crossref]

IEEE J. Solid-State Circuits (1)

R. A. Hadi, H. Sherry, J. Grzyb, Y. Zhao, W. Förster, H. M. Keller, A. Cathelin, A. Kaiser, and U. R. Pfeiffer, IEEE J. Solid-State Circuits 47, 2999 (2012).
[Crossref]

IEEE Signal Process. Mag. (1)

M. F. Duarte, M. A. Davenport, D. Takhar, J. N. Laska, T. Sun, K. E. Kelly, and R. G. Baraniuk, IEEE Signal Process. Mag. 25(2), 83 (2008).
[Crossref]

IEEE Trans. Inf. Theory (1)

I. Daubechies, IEEE Trans. Inf. Theory 36, 961 (1990).
[Crossref]

Infrared Phys. (1)

H. Alius and G. Dodel, Infrared Phys. 32, 1 (1991).
[Crossref]

Nano Lett. (1)

S. M. Hornett, R. I. Stantchev, M. Z. Vardaki, C. Beckerleg, and E. Hendry, Nano Lett. 16, 7019 (2016).
[Crossref]

Nat. Photonics (1)

M. Eisele, T. L. Cocker, M. A. Huber, M. Plankl, L. Viti, D. Ercolani, L. Sorba, M. S. Vitiello, and R. Huber, Nat. Photonics 8, 841 (2014).
[Crossref]

Opt. Express (4)

Phys. Rev. Lett. (1)

F. Ferri, D. Magatti, L. A. Lugiato, and A. Gatti, Phys. Rev. Lett. 104, 253603 (2010).
[Crossref]

Proc. SPIE (1)

K. Ahi, N. Asadizanjani, S. Shahbazmohamadi, M. Tehranipoor, and M. Anwar, Proc. SPIE 9483, 94830K (2015).
[Crossref]

Rep. Prog. Phys. (1)

W. L. Chan, J. Deibel, and D. M. Mittleman, Rep. Prog. Phys. 70, 1325 (2007).
[Crossref]

Sci. Adv. (2)

D. B. Phillips, M.-J. Sun, J. M. Taylor, M. P. Edgar, S. M. Barnett, G. M. Gibson, and M. J. Padgett, Sci. Adv. 3, e1601782 (2017).
[Crossref]

R. I. Stantchev, B. Sun, S. M. Hornett, P. A. Hobson, G. M. Gibson, M. J. Padgett, and E. Hendry, Sci. Adv. 2, e1600190 (2016).
[Crossref]

Sci. Rep. (2)

M. Aßmann and M. Bayer, Sci. Rep. 3, 1545 (2013).
[Crossref]

J. Zhao, W. Chu, L. Guo, Z. Wang, J. Yang, W. Liu, Y. Cheng, and Z. Xu, Sci. Rep. 4, 97 (2014).

Sol. Energy Mater. Sol. Cells (1)

M. A. Green, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 92, 1305 (2008).
[Crossref]

Other (2)

M. Harwit and N. J. A. Sloane, Hadamard Transform Optics (Academic, 1979).

Y. C. Eldar and G. Kutyniok, Compressed Sensing: Theory and Applications (Cambridge University, 2012).

Supplementary Material (1)

NameDescription
» Supplement 1       Supplementary Information zip file

Cited By

OSA participates in Crossref's Cited-By Linking service. Citing articles from OSA journals and other participating publishers are listed here.

Alert me when this article is cited.


Figures (3)

Fig. 1.
Fig. 1.

Illustration of imaging setup: using a digital micromirror device and a lens, a pump pulse is spatially structured and projected onto a silicon wafer. This spatially modulates a coincident THz pulse. This THz pulse then passes through an object and is measured on a single-element THz detector. Inset is an optical image of a resolution test target (cartwheel) manufactured from gold on a 6-μm-thick silicon wafer.

Fig. 2.
Fig. 2.

(a)–(c) THz images of the cartwheel shown in the inset of Fig. 1 taken through 400-, 110-, and 6-μm-thick silicon wafers, respectively. See Supplement 1, Fig. S4 for a close-up annotated version of part (c). Note, the cartwheels in (a) and (b) have diameters larger than the field of view. The origin of the vertical lines in (a) is discussed in Supplement 1, Section 4. (d)–(f) Calculated diffracted fields of a cartwheel as propagated through 400-, 110-, and 6-μm-thick silicon, respectively. THz polarization is horizontal in the experiment.

Fig. 3.
Fig. 3.

Compressive 72×72  THz images of ·E=0 and ·B=0 (see Supplement 1 for optical image) with decreasing number of measurements, where the top, middle, and bottom rows, respectively, use 75%, 50%, and 35% measurements as the number of pixels. Because of the low repetition rate of our laser, a full measurement set takes 5 h. Left column: adaptive sampling. Right column: compressed sensing.

Equations (1)

Equations on this page are rendered with MathJax. Learn more.

y=Ax,

Metrics