Imaging Technique Based on Continuous Terahertz Waves for Nondestructive Inspection

http://dx.doi.org/10.5369/JSST.2018.27.5.328 pISSN 1225-5475/eISSN 2093-7563

비파괴검사를 위한 연속형 테라헤르츠 파 기반의 영상화 기술

오경환¹ · 김학성^2,+

Imaging Technique Based on Continuous Terahertz Waves for Nondestructive Inspection

Gyung-Hwan Oh¹ and Hak-Sung Kim^2,+

Abstract

The paper reviews an improved continuous-wave (CW) terahertz (THz) imaging system developed for nondestructive inspection, such as CW–THz quasi-time-domain spectroscopy (QTDS) and interferometry. First, a comparison between CW and pulsed THz imag- ing systems is reported. The CW–THz imaging system is a simple, fast, compact, and relatively low-cost system. However, it only pro- vides intensity data, without depth and frequency- or time-domain information. The pulsed THz imaging system yields a broader range of information, but it is expensive because of the femtosecond laser. Recently, to overcome the drawbacks of CW–THz imaging sys- tems, many studies have been conducted, including a study on the QTDS system. In this system, an optical delay line is added to the optical arm leading to the detector. Another system studied is a CW–THz interferometric imaging system, which combines the CW–

THz imaging system and far-infrared interferometer system. These systems commonly obtain depth information despite the CW–THz system. Reportedly, these systems can be successfully applied to fields where pulsed THz is used. Lastly, the applicability of these sys- tems for nondestructive inspection was confirmed.

Keywords: Continuous wave terahertz, time-domain spectroscopy, frequency sweep, oprical delay line, interferometer

1. 서 론

고도의 신뢰성과 안전성이 요구되는 원자력, 항공우주, 방위 시설 및 반도체 패키징과 같은 고부가가치 산업들의 발달과 함 께 이러한 산업에 적용이 가능한 비파괴 검사 기법의 개발에 관 한 많은 연구가 수행되고 있다. 이러한 산업에서 주로 사용되는 구조용 복합재료나 반도체 패키지는 제품 제작 시 내부에 박리, 공공, 균열 등의 잠닉손상이 발생될 가능성이 존재하기 때문이 다. 또한, 파괴 검사의 적용 시 높은 비용이 소모되며 전수검사

및 실시간 검사가 수행되어야 하는 특징으로 인해 비파괴 검사 법을 필요로 한다.

기존의 비파괴 검사 기법으로는 초음파, X-선, 극초단파 (microwave) 검사법 등이 존재한다. 그러나 이러한 검사법을 위 와 같은 산업에 적용하기에는 한계점이 존재한다. 초음파 검사 법은 물과 같은 중간 매질을 필요로 하며, X-선 검사법의 경우 안전 문제로 인해 추가적인 안전 설비들을 필요로 하는 단점을 가지고 있다. 극초단파 검사법의 경우, 긴 파장으로 인해 공간 분해능이 낮다는 단점이 있다 [1-3]. 이러한 단점들을 극복하기 위한 기술로써 최근 테라헤르츠 파 (Terahertz wave, THz)를 이 용한 비파괴 검사에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 테라헤 르츠 파란, 전자기 스펙트럼에서 마이크로파와 적외선 중간에 위치하고 있는 100 GHz에서 10 THz 사이의 주파수를 갖는 전 자기파를 의미한다. 따라서 마이크로파의 장점인 투과성과 적외 선이나 가시광선의 직진성을 모두 가지고 있다. 이와 같은 특징 으로 물과 같은 매질이 필요로 하지 않으며, X-선에 비해 상대 적으로 낮은 에너지를 가지고 있어 인체에 무해하다는 특징을 가지고 있다. 또한, 극초단파보다 파장이 짧아 보다 높은 공간 분해능을 갖는 다는 장점이 있다.

테라헤르츠를 이용한 비파괴 영상화 기법에는 주로 펄스형 테 라헤르츠 파 (Pulsed THz wave)가 주를 이루고 있다. 넓은 주 파수 대역을 이용하기 때문에 흡수 스펙트럼 정보를 가지고 있

1한양대학교 융합기계공학부(School of Mechanical Convergence Engineering, Hanyang Unversity)

Engineering center 311, Hanyang University, Haengdang-dong, Seongdong- gu, Seoul 133-791, Korea

2한양대학교 기계공학부(School of Mechanical Engineering, Hanyang Unversity)

Engineering center annexe 206-2, Hanyang University, Haengdang-dong, Seongdong-gu, Seoul 133-791, Korea

+Corresponding author: [email protected] (Received: Jul. 4, 2018, Accepted: Sep. 10, 2018)

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으며, 시간 영역 분광학 (time-domain spectroscopy, TDS)을 통 해 깊이 및 영역에 관한 정보를 얻을 수 있기 때문이다 [4-6].

반면에, 기존의 연속형 테라헤르츠 파 (Continuous THz wave) 를 이용한 비파괴 영상화 기법의 경우에는 오로지 파의 세기 정 보만을 제공하기 때문에 다양한 어플리케이션에 적용하기에는 한계점이 존재하였다. 이러한 단점을 개선하고자, 연속형 테라 헤르츠를 이용한 비파괴 영상화 기법에 관한 연구가 많이 진행 되고 있다. 왜냐하면, 연속형 테라헤르츠 파는 펄스형 테라헤르 츠 파에 비해 낮은 시스템 가격을 가지고 있으며 시스템 구성 이 단순하며 소형화가 가능하기 때문이다 [7]. 이러한 장점으로 인해 연속형 테라헤르츠 시스템을

응용한 영상화 기법들이 많이 개발되고 있다. 일정 범위에서 의 주파수 변조 (Frequency sweep)를 통해 얻은 주파수 영역 정 보를 Fourier transform을 통해 시간 영역 정보를 얻는 Quasi time- domain spectroscopy (QTDS) 영상화 기법과 간섭계를 이용한 영상화 기법 등이 있다. 본 논문에서는 기존의 연속형 테라헤르 츠 영상화 기법과 펄스형 테라헤르츠 영상화 기법의 차이점을 비교하고, 최근 개발된 깊이 정보를 얻을 수 있는 영상화 기법 에 관해 알아보고자 한다.

2. 연속형 테라헤르츠 영상화 기법

2.1 연속형 및 펄스형 테라헤르츠 영상화 시스템 비교

Fig. 1에 나와있듯이 기본적인 연속형 테라헤르츠 영상화 시 스템은 펄스형 테라헤르츠 영상화 시스템에 비해 매우 단순한 구조를 갖는다는 장점이 있다. 연속형 테라헤르츠 영상화의 장 점으로는 세기 정보를 래스터 이미지 (raster image)로 바로 전 환이 가능하여 영상화 시간이 매우 짧고 간단하다. 이에 비해, 펄스형 테라헤르츠 영상화는 신호 정보를 변환하는데 추가적인 과정이 필요하여 시간이 오래 걸리고 복잡하다 [7]. 이러한 두 영상화 기법의 차이를 보다 자세히 설명하기 위해 박리를 가지 고 있는 시편에 대해 반사되어 측정된 파형을 예로 들어 설명 할 것이다. Fig. 2(a)는 박리를 가지고 있는 시편 및 THz파의 경 로를 나타낸 것이고 Fig. 2(b)와 (c)는 각각 시편에서 반사되어 나오는 연속형 및 펄스형 테라헤르츠 파형의 개략도를 나타낸 것이다. 연속형 테라헤르츠 파형의 경우, 단순한 세기 정보만을 나타내는 것을 확인할 수 있다. 여기에서는 박리가 없는 영역에 서의 테라헤르츠 파의 세기를 박리 영역에서의 세기보다 크게 나타냈지만, 실제 테라헤르츠 파의 세기는 계면에서 반사되는 파들 간의 위상 차에 의한 보강 또는 상쇄 간섭에 따라 결정된 다. 따라서, 연속형 테라헤르츠 영상화 시스템의 경우 시편에서 반사되는 파의 세기의 비교를 통해 영상화를 수행하게 되는 것 이다. 반면에, 펄스형 테라헤르츠 파형을 보게 되면 시간에 따 른 피크 점을 확인할 수 있다. 표면에서 반사되는 첫번째 피크

는 박리 유무에 관계없이 동일하게 관측되는 것을 확인할 수 있 다. 박리가 없는 영역에서 두번째 피크는 시편의 밑단에서 발생 된다. 그러나, 중간에 박리가 존재하게 되면 테라헤르츠 파는 반 사 및 투과가 발생하게 되는데 이 때 반사되는 테라헤르츠 파 가 검출되어 펄스형 테라헤르츠 파형에 두번째 피크로 나타나 게 된다. 시편/박리 계면을 투과한 테라헤르츠 파는 박리/시편 계면에서 다시 한번 반사 및 투과가 발생하게 되고 이는 세번 째 피크로 나타나게 된다. 이후 반사 및 투과되는 테라헤르츠 파는 세기가 약해져 파형에 두드러지게 나타나지 않는다. 펄스 형 테라헤르츠 영상화 시스템은 이러한 피크 점을 이용하여 특 정 시간에서의 세기를 이용하여 영상화를 수행하게 되는 것이 다 (Fig. 2(c)) [8]. 또한, 계면에서 반사되는 피크 점의 시간 정 보를 깊이 정보로 변환이 가능하다.

두 영상화 기법을 실제 시편에 적용하였을 때 영상화 결과의 차이를 비교하기 위해, 연속형 및 펄스형 테라헤르츠 영상화 시 스템을 이용하여 우주 왕복선에 사용되는 폼에 인위적으로 공 공(void)와 박리(delamination)를 생성시킨 시편을 가지고 영상 화한 연구가 보고되었다 [7]. Fig. 3에 나와있듯이, 연속형 테라 헤르츠 이미지에서 모든 결함(박리 4개, 공공 4개)이 검출되는 것을 확인할 수 있었다. 반면에, 펄스형 테라헤르츠 이미지의 경 우 다섯 개의 결함(박리 2개, 공공 3개)을 검출할 수 있었다. 그 리고 영상의 해상도도 연속형 테라헤르츠 이미지가 더 좋은 것 Fig. 1. Schematics of THz system. (a) Pulsed THz imaging system,

(b) CW THz system [7].

을 확인하였다. 그러나 이것은 사용된 시스템의 beam spot 크 기로 인한 것으로, 펄스형 테라헤르츠의 경우 약 25 mm, 연속 형 테라헤르츠의 경우 약 4 mm의 spot 크기를 갖는 시스템이 사용되었다. 만약 beam spot 크기를 두 시스템을 비슷하게 한 다면 영상의 해상도는 비슷해질 것이며, 펄스형 테라헤르츠 영 상화 시스템의 beam spot 크기를 줄여서 높은 해상도를 갖는 시스템은 이미 연구를 통해 구축되었다 [9]. 따라서, 이러한 어 플리케이션에는 두 개의 영상화 기법 모두 효율적으로 적용이 가능하다. 그렇기 때문에 시스템이 단순하며 가격이 저렴하다는 연속형 테라헤르츠 시스템의 장점이 더욱 부각될 수 있다. 또한,

좁은 주파수 영역을 사용하기 때문에 큰 F-number를 가진 Fresnel lens를 사용할 수 있어 쉽게 beam spot 크기를 줄여 해상도를 증가시킬 수 있으며, 영상화 속도가 빠르다는 장점도 가지고 있 다. 다만, 이러한 단순성으로 인해 연속형 테라헤르츠 파에는 깊 이 정보와 같은 다양한 정보를 가지고 있지 않다. 따라서, 기본 적인 연속형 테라헤르츠 시스템은 펄스형 테라헤르츠 시스템과 달리 단순히 결함의 유무만을 알 수 있을 뿐 z축으로의 위치나 크기를 알 수 없다는 단점이 있다. 그러나, 최근에는 연속형 테 라헤르츠 시스템을 응용하여 펄스형 시스템과 같이 다양한 정 보를 얻을 수 있는 형태로 개발이 되고 있다. 대표적으로 광신 호 지연 라인 (Optical Delay Line, ODL)을 적용하여 주파수 변 Fig. 2. Schematics of THz propagation on delamination specimen.

(a) THz optical path on delamination specimen, (b) CW THz waveform, (c) Pulsed THz waveform

Fig. 3. A section of a space shuttle foam sample with eight built-in defects imaged. (a) pulse distortion, (b) pulse energy and (c) CW intensity [7].

Fig. 4. Schematic of the experimental setup used for the QTDS mea- surements [11]

Fig. 5. Quasi time-domain spectroscopy. (a) Time-domain spectrum,

(b) Frequency-domain spectrum [11]

조(frequency sweep)을 이용한 Quasi time-domain spectroscopy (QTDS) 기법과 간섭계를 이용한 기법이 있다. 이러한 연속형 테라헤르츠 시스템을 응용한 기법들에 대해 알아보고자 한다.

2.2 연속형 테라헤르츠 Quasi time-domain spectroscopy (QTDS) 영상화 시스템

Quasi time-domain spectroscopy (QTDS) 란, 펄스형 테라헤르 츠 파형과 동일한 펄스 형태의 파를 얻기 위해 연속형 테라헤 르츠 시스템을 주파수 변조를 적용하여 주파수 영역의 정보를 얻어 frequency-domain spectrum을 구한 후에, Reverse Fast Fourier Transform (RFFT) 를 통해 얻은 time-domain spectrum을 통해 다양한 정보를 얻는 것을 의미한다 [10]. 이러한 영상화 시 스템을 위해서, 펄스형 테라헤르츠 영상화 시스템에 사용되는 ODL 을 기존의 연속형 테라헤르츠 시스템의 detector(Rx) 부분 에 추가를 하였다 (Fig. 4) [11]. 여기서, ODL의 역할은 펄스형 테라헤르츠 시스템과 유사하게 각 주파수에 대한 위상 정보를 읽어드린다. 이는 기존의 연속형 테라헤르츠 시스템과 다른 점 으로, 기존에는 세기에 대한 정보만 있는 반면에 주파수 변조와 ODL 을 통한 각 주파수 별 위상 정보를 얻음으로써 frequency- domain spectrum을 얻을 수 있다. 이렇게 얻은 frequency-domain spectrum을 RFFT를 통해서 time-domain spectrum으로 변환하 면 펄스형 테라헤르츠 파형과 동일한 형태의 파형을 얻을 수 있 다 (Fig. 5). 이러한 THz-QTDS 시스템을 이용하여 펄스형 테라 헤르츠 시스템만이 가능하던 어플리케이션에 적용한 다양한 사 례가 있다 [10-12]. M.Scheller는 0.1-0.6 THz의 주파수 대역을 갖는 THz-QTDS 시스템을 이용하여 나뭇잎이 건조됨에 따른 THz 세기의 변화 및 peak점의 시간 변화 등을 관찰하는데 성공 하였다 (Fig. 6). 또한, 실리콘 웨이퍼의 두께 측정과 굴절율 측 정 및 복합재료에서 섬유 배향에 따른 THz의 굴절율 변화를 관 찰하는데 성공하였다 (Fig. 7). 이러한 어플리케이션의 경우, 한 점에서의 데이터를 얻음으로써 분석이 가능하다. 그러나 영상화 를 수행하기 위해서는 시편 전체에 대한 데이터를 얻기 위해 한 점 마다 주파수 변조를 해야 한다.

이미 한 점에서도 주파수 변조를 수행함에 따라 데이터를 얻 는데 소요되는 시간이 증가하였는데, 영상화를 수행할 경우에는 엄청난 시간이 소요되는 문제가 발생한다. 이를 해결하기 위해 서 갈바노 스캐닝 시스템을 적용하여 영상화 하는데 걸리는 시 간을 단축하기 위한 연구가 수행되었다 [12]. 이 연구를 통해서 유리섬유 복합재료 내부에 존재하는 박리 결함을 영상을 통해 검출하는데 성공하였고, 3D 이미지를 통해 깊이 정보까지 얻는 데 성공하였다 (Fig. 8).

이러한 새로운 방식의 연속형 테라헤르츠 파를 이용한 THz spectroscopy 시스템은 펄스형 테라헤르츠 시스템에 비해 가격 이 저렴한 레이져 다이오드를 사용하다는 장점을 가지고 있다.

이 THz-QTDS 시스템을 이용하여 세가지 어플리케이션에 적용

Fig. 6. Measurements results of the detached leaf monitoring. (a) pulses amplitude, (b) reduced delay of the peak [10]

Fig. 7. Experimental THz signal. (a) Time-domain spectrum for Si specimen, (b) The refractive index of Si specimen, (c) Time- domain spectrum according to fiber orientation, (d) The refractive index according to fiber orientation [10]

Fig. 8. Obtained 3D THz image using QTDS system. (a) Schematic

design for Glass Fiber Reinforced Plastic (GFRP) sample, (b)

C-scan, (c) B-scan, (d) 3D image [12]

해본 결과, 기존의 펄스형 THz-TDS 시스템 결과와 비슷한 수 준의 결과를 얻을 수 있었다. 그리고 주파수 변조로 인해 데이 터 처리 시간이 증가하는 단점이 있는데, 이를 갈바노 스캐닝 시스템의 적용을 통해 보완한 THz-QTDS 영상화 시스템을 가 지고 유리섬유 복합재료 내부의 박리를 검출하는데도 성공함으 로써 영상화 기법으로의 발전 가능성 또한 확인할 수 있었다.

2.3 연속형 테라헤르츠 간섭계 영상화 시스템

간섭계(interferometer)란 동일한 광원에서 나오는 빛을 두 갈 래 이상으로 나누어 진행경로에 차이가 생기도록 한 후 빛이 다 시 만났을 때 일어나는 간섭현상을 관찰하는 기구이다. 연속형 테라헤르츠 간섭계 영상화 시스템은 기존 연속형 테라헤르츠에 이러한 간섭계 원리를 더하여 빛의 intensity정보뿐만 아니라 phase정보도 얻을 수 있도록 개발된 영상화 시스템이다 (Fig.

9)[13-15]. 기존 시스템에 Beam Splitter를 추가하여 두 갈래의 빛으로 나눈다. 한쪽의 빛은 reference beam으로 metallic mirror 에서 바로 반사되어 나오게 되고, 다른 한쪽의 빛은 object beam 으로 물체표면에서 반사 그리고 물체를 투과하여 metallic mirror 에서 반사되어 나오게 된다. 두 갈래의 빛이 렌즈를 통해 다시 합쳐지고 검출기를 통해 검출한다. 두 빛에 진행경로의 차이가 있기 때문에 합쳐지면서 간섭현상이 일어나게 되고, 간섭현상 분석을 통하여 빛의 phase 정보를 얻을 수 있게 된다. 이와 같 이 연속형 테라헤르츠 간섭계 시스템을 이용하면 통해 펄스형 테라헤르츠 시스템과 비슷한 파형 정보를 얻을 수 있으면서 간 단하고, 단순, 저렴하며 소형화된 시스템으로 제작이 가능하다 [13]. 하지만 물체의 광학적인 깊이(optical depth)가 파장보다 훨

씬 큰 경우에는 2π의 불연속성이 생기게 된다. 따라서 높이 단 계가 파장 이상인 경우 주관적 개입이 들어가야 하는 단점이 있 다. Wang et al. 은 2π 불연속성을 해결하기 위하여 multi- wavelength phase unwrapping 방식을 도입하였다 (Fig. 10) [15].

허용되는 광학적 깊이(Z)는 파장(λ)과 위상 정보(φ)의 곱을 2π 로 나눈 값이다. 하나의 파장만을 사용하게 되면 광학적 깊이가 일정하게 제한되게 된다. 하지만 두 개의 파장을 사용하는 경우 파장 값 Λ

은 다음의 식 Λ

= λ

λ

/|λ

-λ

| 을 통해 계산되고 적 절한 두 파장 λ

, λ

을 선택함으로써 Λ

값을 증폭시킬 수 있다.

이로써 2π 불연속성이 해결된다. Multi-wavelength phase unwrapping 방식의 장점은 효율적이고 간단하며 digital holography, interference microscopy, optical coherence tomography 등의 분야 에서 널리 사용되어 왔기에 많이 발전되어 있다 [15]. 하지만 파장 값이 커지면서 noise 또한 증가하게 되며, 긴 coherence length로 인하여 내부 반사파로 인한 측정신호와의 간섭이 발생 하는 문제가 있다. 따라서 noise 문제를 해결하기 위하여 noise- suppression 알고리즘을 도입하여 단일 파장에서의 noise와 비슷 한 정도의 수준으로 noise를 낮추었다. 또한, 내부 반사파의 영 향을 없애기 위해 twice-scanning 방식을 이용하여 내부 반사파 의 영향이 거의 없어지도록 해결하였으나, 이는 시간이 많이 소 요된다는 단점이 있다. 이러한 단점에도 불구하고, Multi-wavelength phase unwrapping방식의 간섭계 영상화 시스템을 이용하여 두 께가 다른 두 개의 high-density polyethylene(HDPE) 두께를 정 밀하게 측정해낼 수 있었다 (Fig. 11) [13]. 또한, 음각 문자가 새겨진 시편에 대해서 영상화를 해보았을 때, 명확하게 검출되 는 것을 확인할 수 있었다 (Fig. 12) [15].

Fig. 9. Schematic diagram of the experimental setup; far-infrared laser interferometer [13].

Fig. 10. Schematic diagram of the experimental setup; multi wave-

length phase unwrapping [15].

3.

본 논문에서는 연속형 테라헤르츠 영상화 시스템과 펄스형 테 라헤르츠 영상화 시스템의 장단점을 비교해보았고, 이러한 특성 들을 잘 고려하여 각각의 어플리케이션에 적합한 시스템을 적 용해야 한다는 것을 확인하였다. Femtosecond laser의 사용으로 인해 가격이 비싸며 상대적으로 복잡성을 가지고 있는 펄스형

테라헤르츠 시스템은 연속형 테라헤르츠 시스템보다 보다 많은 정보를 제공한다는 장점이 있다. 반대로, 정보가 제한적이지만 가격이 싸고 간단한 구조를 갖는 것이 연속형 테라헤르츠 시스 템의 장점이다. 만약에 깊이 정보나 주파수 스펙트럼을 필요로 하는 어플리케이션의 경우, time-domain spectroscopy가 필요하 기 때문에 선택의 여지없이 펄스형 테라헤르츠 시스템을 이용 할 수밖에 없었다. 그러나, 이러한 단점들을 보완하기 위해서 최 근에 연속형 테라헤르츠 시스템을 응용하여 quasi time-domain spectroscopy 시스템이나 간섭계 시스템이 개발되었다. 이러한 시스템들은 각각 Optical delay line시스템과 간섭계 시스템을 적용함으로써 time-domain spectroscopy가 가능해졌으며, 이를 통해 깊이 정보를 얻는 것이 가능해졌다. 이러한 시스템은 공통 적으로 시스템이 이전보다 복잡해지고 데이터를 얻는데 오랜 시 간이 걸린다는 단점이 발생되었다. 그러나 펄스형 테라헤르츠 시스템과 비교했을 때, 여전히 가격이 저렴하고 보다 소형화 및 단순성을 가진 시스템이다. 또한, 개발된 시스템을 이용하여 기 존의 펄스형 테라헤르츠 시스템의 영역이었던 굴절율 측정, 두 께 측정, 깊이 정보 측정 등에 적용이 가능하다는 것을 다양한 연구를 통해 확인되었다. 따라서, 연속형 테라헤르츠 영상화 시 스템이 다양한 산업분야의 비파괴검사 기술로써 적용될 가능성 을 가지고 있다는 것을 이러한 연구들을 통해서 확인할 수 있었다.

REFERENCES

[1] A. Ditali, M. Ma, and M. Johnston, “X-ray inspection- induced latent damage in DRAM”, Reliab. Phys. Symp.

Proc., 2006. 44th Ann., IEEE Int., IEEE, pp. 266-269, City, 2006.

[2] G.-M. Zhang, D. M. Harvey, and D. R. Braden, “Micro- electronic package characterisation using scanning acoustic microscopy”, NDT E Int., Vol. 40, No. 8, pp. 609-617, 2007.

[3] R. Zoughi, C. Huber, N. Qaddoumi, E. Ranu, V. Otashe- vich, R. Mirshahi, S. Ganchev, and T. Johnson, “Real-time and on-line near-field microwave inspection of surface defects in rolled steel”, Microw. Conf. Proc., Vol. 3, No. xx, pp. 1081-1084, 1997.

[4] B. S. Ferguson, H. Liu, S. Hay, D. Findlay, X. C. Zhang, and D. Abbott, “In vitro osteosarcoma biosensing using THz time domain spectroscopy”, Int. Soc. Opt. Photonics, Vol. 5275, No. xx, pp. 304-317, 2004.

[5] M. Yamashita, M. Usami, K. Fukushima, R. Fukasawa, C.

Otani, and K. Kawase, “Component spatial pattern analysis of chemicals by use of two-dimensional electro-optic ter- ahertz imaging”, Appl. opti., Vol. 44, No. 25, pp. 5198- 5201, 2005.

[6] K. McClatchey, M. T. Reiten, and R. A. Cheville, “Time resolved synthetic aperture terahertz impulse imaging”, Appl. phys. lett., Vol. 79, No. 27, pp. 4485-4487, 2001.

[7] N. Karpowicz, H. Zhong, J. Xu, K. I. Lin, J. S. Hwang, and X. C. Zhang, “Comparison between pulsed terahertz time- Fig. 11. Multi wavelength phase imaging of a HDPE plate with two

different height steps. (a) Photo of the sample, (b) the wrapped phase maps, (c) the relative depth coarse map, (d) the final relative depth fine map [15].

Fig. 12. TIPI of a plastic sheet with concave patterns. (a) Photograph

of the sample, (b) intensity image of the sample, (c) and (d)

unwrapped phase maps retrieved by the simple and

improved algorithms, respectively [13]

domain imaging and continuous wave terahertz imaging”, Semicond. Sci. Technol., Vol. 20, No. xx, pp. 293-299, 2005.

[8] C. H. Ryu, S. H. Park, D. H. Kim, K. Y. Jhang, and H. S.

Kim, “Nondestructive evaluation of hidden multi-delami- nation in a glass-fiber-reinforced plastic composite using terahertz spectroscopy”, Compos. Struct., Vol. 156, No. xx, pp. 338-347, 2016.

[9] M. Usami, T. Iwamoto, R. Fukasawa, M. Tani, M. Wata- nabe, and K. Sakai, “Development of a THz spectroscopic imaging system”, Phys. Med. Biol., Vol. 47, No. 21, pp.3749-3753, 2002.

[10] M. Scheller and M. Koch, “Terahertz quasi time domain spectroscopy”, Opt. Express, Vol. 17, No. 20, pp. 17723- 17733, 2009.

[11] R. B. Kohlhaas, A. Rehn, S. Nellen, M. Koch, M. Schell, R.

J. B. Dietz, and J. C. Balzer, “Terahertz quasi time-domain spectroscopy based on telecom technology for 1550 nm”,

Opt. Express, Vol. 25, No. 11, pp. 12851-12859, 2017.

[12] J. S. Yahng, C. S. Park, H. D. Lee, C. S. Kim, D. S. Yee,

“High-speed frequency-domain terahertz coherence tomog- raphy”, Opt. Express, Vol. 24, No. 2, pp. 1053-1061, 2016.

[13] Y. Wang, Z. Zhao, Z. Chen, L. Zhang, K. Kang, and J.

Deng, “Continuous-wave terahertz phase imaging using a far-infrared laser interferometer”, Appl. opt., Vol. 50, No.

35, pp. 6452-6460, 2011.

[14] F. P. Mezzapesa, M. Petruzzella, M. Dabbicco, H. E. Beere, D. A. Ritchie, M. S. Vitiello, and G. Scamarcio, “Con- tinuous-wave reflection imaging using optical feedback interferometry in terahertz and mid-infrared quantum cas- cade lasers”, IEEE Trans. Terahertz Sci. and Technol., Vol.

4, No. 5, pp. 631-633, 2014.

[15] X. Wang, L. Hou, and Y. Zhang, “Continuous-wave ter-

ahertz interferometry with multiwavelength phase unwrap-

ping”, Appl. opt., Vol. 49, No. 27, pp. 5095-5102, 2010.