太赫兹波（Terahertz,THz）位于红外与微波波段之间,兼顾多种特性,如太赫兹波可以穿透非金属或非极性物质、对大多数生物体无电离伤害、惧水性等,这些特性使太赫兹波广泛应用在安防安检、无损检测、生物医学成像等领域。太赫兹相衬成像既能通过强度像反映材料的吸收,还可以通过相位信息计算出被测样品的厚度、折射率等内部结构信息,成为太赫兹成像领域的重要分支。叠层成像通过改变样品与探针的相对位置,交叠采集冗余的衍射强度图,利用叠层重建算法能够再现样品的复振幅透过率函数和物面探针的复振幅分布。连续太赫兹波叠层成像可对隐藏样品实现大视场成像,另外可以避免照明光束质量对成像质量的影响。但目前连续太赫兹波段的探测器受制作工艺限制,相比可见光波段的探测器,具有像元尺寸大、像素个数少、灵敏度低等特性,记录衍射图的信噪比较差,能够记录到的衍射信息受探测器靶面尺寸限制,导致成像分辨率较低。充分调研现阶段太赫兹相衬成像的研究现状,并对目前其他波段叠层成像的实验分辨率和提高分辨率的方法进行了调查。详细描述了叠层成像方法的记录过程与再现算法,并详细介绍了外推算法应用在其他无透镜成像方法中的流程。将发散球面波照明引入连续太赫兹波叠层成像方法,通过搭建理论模型,分析平面波探针和发散球面波探针的区别、联系和对叠层再现结果的影响,并理论解释了基于平面波探针和发散球面波探针两种情况下叠层成像方法的理论分辨率,通过模拟仿真分析基于发散球面波探针的多种参数对叠层再现像的影响,最后,利用2.52 THz光泵激光器和PY-IV热释电阵列探测器,搭建出基于平面波探针和基于发散球面波探针的连续太赫兹波叠层成像系统,利用两套系统分别对文竹和自制分辨率板进行叠层成像,比较并分析使用两种探针时连续太赫兹波叠层成像方法的再现结果。在不增加成像系统复杂性和数据采集时间的前提下,将外推算法应用到连续太赫兹波叠层成像方法中,提出一种连续太赫兹波叠层外推算法。首先,介绍了该算法的原理和基本流程,然后,通过模拟仿真验证了该算法的可行性,并通过仿真结果验证了外推区域与样品本身的特性有关。实验中,分别在基于平面波探针和基于发散球面波探针的连续太赫兹波叠层成像系统中,利用聚丙烯塑料片和文竹作为待测样品,对该算法和e PIE算法的再现结果进行比较,验证了该算法的可行性,有效增加了记录面的衍射信息量,提升了再现像的实验分辨率。最后,将两种成像系统和两种算法分别结合,重建西门星样品的复振幅透过率函数,定量分析了四种情况下的实验分辨率,验证了提出的基于发散球面波探针的叠层成像系统和叠层外推算法对分辨率的提升。