Das Terahertz-Mikroskop ist ein Messsystem, das in erster Linie für die Abbildung der räumlichen Verteilung hochfrequenter elektromagnetischer Felder im Mikrowellen- und Terahertz-Bereich konzipiert wurde. Dabei kommen Josephson-Kontakte als Sensoren zum Einsatz, die es ermöglichen, das Signal zum niederfrequenten Auslesen zu demodulieren und dabei die Informationen über seine ursprünglichen Frequenzen beizubehalten. Der Kontakt befindet sich auf der Spitze eines Cantilevers, die in das Nahfeld der Probe gebracht werden kann, was eine höhere Bildauflösung, als sonst aufgrund des Rayleigh-Kriteriums möglich wäre, ermöglicht. Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Entwicklung von Algorithmen zur Rekonstruktion der Bestrahlungsspektren und der Bilder aus den Messdaten, sowie mit der für deren Aufnahme erforderlichen Elektronik. Bei den Messungen werden in der Regel die gesamten Strom-Spannungs-Kennlinien des Kontaktes für jeden einzelnen Bildpixel aufgenommen. Nach einem kurzen Überblick über den Aufbau des gesamten Terahertz-Mikroskops werden die üblichen Verfahren zum Auslesen von Josephson-Kontakten diskutiert und die für diesen Aufbau entwickelte Lösung vorgestellt. Aufgrund der kurzen Messzeiten, die für die Bildgebung erforderlich sind, müssen Kompromisse in Bezug auf die Genauigkeit und das Rauschen der Messdaten eingegangen werden. Daher wird eine Reihe von Vorverarbeitungsschritten unternommen, darunter automatische Offsetkorrektur sowie rauschtolerante Rekonstruktion des differentiellen Widerstandes der Kennlinie, welches für weitere Verarbeitungsalgorithmen benötigt wird. Für kleine Signalstärken können die aufgenommenen Spektren auf Grundlage analytischer Näherungen der Kleinsignalantwort rekonstruiert werden. Als Alternative zur bekannten Hilbert-Spektroskopie hat sich eine direkte Entfaltungsmethode für den verwendeten Messaufbau als vorteilhaft erwiesen. Für größere Amplituden muss die zu erwartende Antwort mit numerischen Verfahren berechnet werden. Es wird gezeigt, wie Grafikprozessoren eingesetzt werden können, um eine schnellere Kurvenanpassung für eine große Anzahl von Pixelmessungen basierend auf solchen Berechnungen zu ermöglichen. Abschließend wird eine Reihe von Beispielmessungen vorgestellt, die die Vorteile der entwickelten Bildrekonstruktionsverfahren gegenüber den in den früheren Arbeiten verwendeten Heuristiken aufzeigen.weiterlesen