Terahertz (THz) science and technology have greatly progressed over the past two decades to a point where the THz region of the electromagnetic spectrum is now a mature research area with many fundamental and practical applications. Furthermore, THz imaging is positioned to play a key role in many industrial applications, as THz technology is steadily shifting from university-grade instrumentation to commercial systems. In this context, the objective of this review is to discuss recent advances in THz imaging with an emphasis on the modalities that could enable real-time high-resolution imaging. To this end, we first discuss several key imaging modalities developed over the years: THz transmission, reflection, and conductivity imaging; THz pulsed imaging; THz computed tomography; and THz near-field imaging. Then, we discuss several enabling technologies for real-time THz imaging within the time-domain spectroscopy paradigm: fast optical delay lines, photoconductive antenna arrays, and electro-optic sampling with cameras. Next, we discuss the advances in THz cameras, particularly THz thermal cameras and THz field-effect transistor cameras. Finally, we overview the most recent techniques that enable fast THz imaging with single-pixel detectors: mechanical beam-steering, compressive sensing, spectral encoding, and fast Fourier optics. We believe that this critical and comprehensive review of enabling hardware, instrumentation, algorithms, and potential applications in real-time high-resolution THz imaging can serve a diverse community of fundamental and applied scientists.

中文翻译：

---

迈向实时太赫兹成像

太赫兹 (THz) 科学和技术在过去的 20 年中取得了长足的进步，电磁频谱的太赫兹区域现在已成为一个成熟的研究领域，具有许多基础和实际应用。此外，太赫兹成像被定位为在许多工业应用中发挥关键作用，因为太赫兹技术正稳步从大学级仪器转向商业系统。在这种情况下，这篇综述的目的是讨论 THz 成像的最新进展，重点是可以实现实时高分辨率成像的模式。为此，我们首先讨论多年来发展起来的几种关键成像方式：太赫兹传输、反射和电导成像；太赫兹脉冲成像；太赫兹计算机断层扫描；和太赫兹近场成像。然后，我们讨论了时域光谱范式中实时太赫兹成像的几种使能技术：快速光学延迟线、光电导天线阵列和相机电光采样。接下来，我们讨论太赫兹相机的进步，特别是太赫兹热像仪和太赫兹场效应晶体管相机。最后，我们概述了使用单像素探测器实现快速太赫兹成像的最新技术：机械光束控制、压缩传感、光谱编码和快速傅立叶光学。我们相信，对实时高分辨率太赫兹成像中启用硬件、仪器、算法和潜在应用的这种批判性和全面的审查可以服务于基础和应用科学家的多元化社区。快速光学延迟线、光电导天线阵列和带相机的电光采样。接下来，我们讨论太赫兹相机的进步，特别是太赫兹热像仪和太赫兹场效应晶体管相机。最后，我们概述了使用单像素探测器实现快速太赫兹成像的最新技术：机械光束控制、压缩传感、光谱编码和快速傅立叶光学。我们相信，对实时高分辨率太赫兹成像中启用硬件、仪器、算法和潜在应用的这种批判性和全面的审查可以服务于基础和应用科学家的多元化社区。快速光学延迟线、光电导天线阵列和带相机的电光采样。接下来，我们讨论太赫兹相机的进步，特别是太赫兹热像仪和太赫兹场效应晶体管相机。最后，我们概述了使用单像素探测器实现快速太赫兹成像的最新技术：机械光束控制、压缩传感、光谱编码和快速傅立叶光学。我们相信，对实时高分辨率太赫兹成像中启用硬件、仪器、算法和潜在应用的这种批判性和全面的审查可以服务于基础和应用科学家的多元化社区。特别是太赫兹热像仪和太赫兹场效应晶体管相机。最后，我们概述了使用单像素探测器实现快速太赫兹成像的最新技术：机械光束控制、压缩传感、光谱编码和快速傅立叶光学。我们相信，对实时高分辨率太赫兹成像中启用硬件、仪器、算法和潜在应用的这种批判性和全面的审查可以服务于基础和应用科学家的多元化社区。特别是太赫兹热像仪和太赫兹场效应晶体管相机。最后，我们概述了使用单像素探测器实现快速太赫兹成像的最新技术：机械光束控制、压缩传感、光谱编码和快速傅立叶光学。我们相信，对实时高分辨率太赫兹成像中启用硬件、仪器、算法和潜在应用的这种批判性和全面的审查可以服务于基础和应用科学家的多元化社区。