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太赫兹技术——引领众多领域的变革之光
2014-09-03 03:30:52

 太赫兹波(THz波)是指频率在0.1THz到10THz范围的电磁波,波长大概在0.03mm到3mm范围,介于微波与红外之间。

  太赫兹辐射源集众多优点于一身,与传统光源相比具有很多独特性质,主要表现在:瞬态性;宽带性;相干性;低能性;强穿透性;易被极性分子吸收。太赫兹波的独特性能为技术创新、国民经济发展和国家安全提供了巨大的机遇,并将给工业生产、通信、雷达、电子对抗、电磁武器、天文学、生物医学、无损检测、安检、环境监测等领域带来革命性的影响。其主要应用领域包括:(1)生物医学:皮肤癌的诊断和治疗、DNA的探测、THz断层成像、THz药物分析和检测等;(2)国家安全、反恐、安检等方面:能穿透非极性物质;(3)环境监测和保护;(4)粮食选种、优良菌种的选择等农业和食品加工行业;(5)雷达和通信;(6)航空航天(如航天飞机故障探测)和天文等方面。

  太赫兹的科学发展前景为世界所公认。近十年来,全球范围内已掀起太赫兹技术研究的高潮。2004年美国政府将太赫兹科技评为“改变未来世界的十大技术”之四,2005年日本更是将太赫兹技术列为“国家支柱十大重点战略目标”之首。同时,太赫兹科技产业化发展也十分迅猛,太赫兹辐射源、太赫兹探测器、太赫兹谱分析系统、太赫兹成像系统等产业化技术已经成功地应用于多个领域,目前世界上已经有超过80家的高科技公司研发销售太赫兹的相关产品,它们主要集中在欧洲、美国,其中不乏实力雄厚的大型企业。太赫兹领域已经逐渐成为全球高新科技产业的必争之地。

  我国政府在2005年以太赫兹技术为主题的“香山科技会议”上发布了太赫兹技术发展规划。目前国内已有30多家单位从事太赫兹技术研究,2014年合肥公共安全技术研究院成功研发出我国首台太赫兹人体安检仪,标志着我国太赫兹技术获重大突破,打破了欧美等发达国家的技术垄断。

  我省的华中科技大学光电子科学与工程学院及武汉光电国家实验室(筹)已成立相关研究团队,近年来在太赫兹光电子学领域取得的一系列研究成果,如太赫兹波超材料调制器,可调谐的多量子阱结构太赫兹探测器等发明专利等。