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太赫茲技術簡介

日期:2016-02-17
      太赫茲(Terahertz,1THz=1012Hz)泛指頻率在0.1~10THz波段內的電磁波,位于紅外和微波之間,處于宏觀電子學向微觀光子學的過渡階段。早期太赫茲在不同的領域有不同的名稱,在光學領域被稱為遠紅外,而在電子學領域,則稱其為亞毫米波、超微波等。在20世紀80年代中期之前,太赫茲波段兩側的紅外和微波技術發展相對比較成熟,但是人們對太赫茲波段的認識仍然非常有限,形成了所謂的“THz Gap”。
  2004年,美國政府將THz科技評為“改變未來世界的十大技術”之一,而日本于2005年1月8日更是將THz技術列為“國家支柱十大重點戰略目標”之首,舉全國之力進行研發。我國政府在2005年11月專門召開了“香山科技會議”,邀請國內多位在THz研究領域有影響的院士專門討論我國THz事業的發展方向,并制定了我國THz技術的發展規劃。另外,美國、歐洲、亞洲、澳大利亞等許多國家和地區政府、機構、企業、大學和研究機構紛紛投入到THz的研發熱潮之中。
  太赫茲的獨特性能給通信(寬帶通信)、雷達、電子對抗、電磁武器、天文學、醫學成像(無標記的基因檢查、細胞水平的成像)、無損檢測、安全檢查(生化物的檢查)等領域帶來了深遠的影響。由于太赫茲的頻率很高,所以其空間分辨率也很高;又由于它的脈沖很短(皮秒量級)所以具有很高的時間分辨率。太赫茲成像技術和太赫茲波譜技術由此構成了太赫茲應用的兩個主要關鍵技術。同時,由于太赫茲能量很小,不會對物質產生破壞作用,所以與X射線相比更具有優勢。另外,由于生物大分子的振動和轉動頻率的共振頻率均在太赫茲波段,因此太赫茲在糧食選種,優良菌種的選擇等農業和食品加工行業有著良好的應用前景。太赫茲的應用仍然在不斷的開發研究當中,其廣袤的科學前景為世界所公認。
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