【2019年整理】太赫兹技术发展展望
太赫兹光子学的发展趋势及应用
太赫兹光子学的发展趋势及应用随着科技的不断发展，电子学、光学学科的研究也日益深入。
近年来出现的一门新兴学科——太赫兹光子学，正以其独特的优势成为研究的热门方向之一。
本文将介绍太赫兹光子学的发展趋势及其在不同领域中的应用。
一、太赫兹光子学的概念及发展历程太赫兹光子学是指在红外光与微波之间的范围内研究光学波段的一门学科。
太赫兹光子学始于20世纪80年代，当时人们开始意识到这一频段的特殊性质，随后在90年代末，太赫兹光源的强化与检测技术的提高使太赫兹光子学进入了飞速发展的阶段。
目前，太赫兹光子学被广泛应用于材料科学、纳米科学、生物学、医学以及安全检测等领域。
二、太赫兹光子学的优势太赫兹光子学具有非常独特的优势，主要体现在以下几个方面：1.探测能力强太赫兹光子学较高的能量分辨率以及较宽的频率范围，使其成为探测物质内部结构及电子特性的一种有效方式。
太赫兹光子学也被广泛应用于人体成像、食品检测等领域。
2.研究成本低与其他实验和技术相比，太赫兹光子学的成本相对较低，且可以通过太赫兹光源和探测器的自制实现，这使其在学术界和工业界都具有广泛应用的前景。
3.数据分析精度高太赫兹光子学具有较高分辨率的能力，可以对物质的振动模式进行刻画，尤其对于材料中的电子能带结构研究具有很大帮助。
这也使其成为探测材料能带结构的重要手段。
三、太赫兹光子学在材料科学中的应用材料科学领域是太赫兹光子学的主要应用研究领域之一。
太赫兹光子学可以通过研究材料的电子能带结构、晶格振动以及电磁波在材料中的传播等方面来了解材料的物理性质和化学性质。
1.研究材料内部结构太赫兹光子学可以通过在太赫兹光线与样品的相互作用中自发辐射（Terahertz radiation）来观察样品的内部结构，包括振动模态、电子结构、玻尔兹曼能谷结构等方面，同时还可刻画材料内部的等待的缺陷和形变情况，为材料设计和改进提供了有力的依据。
2.纳米材料研究另外，太赫兹光子学也可与其他技术相结合，如扫描探针显微镜（Scanning Probe Microscope）和透射电子显微镜（Transmission Electron Microscope），用于研究纳米材料的结构和性质，以及探测纳米材料的局部法拉第效应（Local Faraday Effect）特性。
太赫兹科技的新进展与应用前景
太赫兹科技的新进展与应用前景太赫兹科技是一种处于相对较新的技术领域，主要基于超高频电磁波的性质和应用。
太赫兹波的频率位于微波和红外辐射之间，在电磁频谱中被称为太赫兹光。
相较于其他电磁波，太赫兹光有着独特的特性和优异的应用前景，如医学成像、无损检测、通信、安全等。
在近几年，太赫兹科技出现了新的进展与研究领域，展现出了广泛的应用前景。
一、经典应用领域近年来，太赫兹科技在经典应用领域得到了广泛的应用，这些应用主要集中在无损检测、生物医学成像和通信等方向。
1. 无损检测太赫兹技术能够检测颗粒、气体、液体等所有物质的物理化学性质，因此被广泛应用于无损检测领域。
无损检测是一种非破坏性的技术，能够对材料进行组织结构、缺陷、深度等方面的检测和分析，特别适用于金属、塑料、纤维材料等领域。
在航空、汽车、电子等行业，无损检测已成为保证质量和安全的必不可少的手段之一。
太赫兹科技具有独特的波长和能量，能够透过许多材料，也能够检测出材料中的缺陷，因此在无损检测领域的应用越来越广泛。
2. 生物医学太赫兹技术对生物医学领域的应用也是热点之一。
太赫兹波可以有效地穿透生物体内的组织，根据被反弹回来的太赫兹波来检测人体内的病变。
医学成像是太赫兹应用领域中的重要方向，如癌症早期筛查、皮肤病检测等方面，均有广阔的应用空间。
3. 通信领域太赫兹波在通信领域中也有广阔的应用前景。
太赫兹波的频段虽然比普通电波要高，但是能穿透很多物质，也具有传播距离远等特点。
在无线通信、室内局部覆盖以及频谱利用等方面，太赫兹技术具有广泛的应用前景。
二、新兴领域除了经典应用领域外，近年来，太赫兹科技在新兴领域的研究和应用也越来越多，表现出了广阔的应用前景。
1. 太赫兹光子学太赫兹光子学是太赫兹科技的一个新兴研究领域。
太赫兹光的频率范围大，能够与微波、红外和光学波相互作用，因此太赫兹光子学成为新型器件和传感器的重要领域。
太赫兹光子学的研究主要关注太赫兹光的发射、接收及其在各种材料中的传播、操控等方面。
太赫兹技术的研究现状与应用前景
太赫兹技术的研究现状与应用前景随着科技的不断进步，人类对于可以掌握和利用的频率范围也在不断扩大。
而在这些频率范围中，太赫兹波段成为一个备受瞩目的研究领域。
太赫兹波段的频率范围一般为0.1THz到10THz，介于微波频段和红外线之间，被广泛应用于医学、生物、安检、通信等多个领域。
本文将就太赫兹技术的研究现状和应用前景进行探讨。
太赫兹技术的研究现状通过光学、电学或者超导材料等多种方式引起和探测太赫兹辐射已成为当前太赫兹技术研究的主流。
其中光学法最为普及，利用激光系统产生太赫兹脉冲，然后通过探测器进行检测。
此外，一些研究者通过特定材料的局域振荡实现太赫兹波产生，其优点是具有良好的控制性能。
超导材料是太赫兹技术的重要实现手段之一，其超导电性能产生的电磁场可以产生太赫兹辐射。
近年来，越来越多的新材料应用于太赫兹技术研究，例如二维材料和纳米材料。
尽管太赫兹技术发展现状良好，但在太赫兹波产生、探测和处理等方面仍存在许多挑战。
对于太赫兹波的产生，需进一步提高产生效率，提高太赫兹间隔时间，扩展较大的输出功率等问题需要解决。
对于太赫兹波的探测，提高探测灵敏度、额定电压等问题是需要攀登的技术高峰。
处理太赫兹波的方式通常使用太赫兹成像等过程，但仍需进一步提高处理速度和分辨率。
此外，太赫兹技术的应用范围还需要进一步拓展，加强技术创新。
太赫兹技术的应用前景因为太赫兹波对物质有很好的透过性和特异性，因此在医学领域有广泛的用途。
如利用太赫兹波进行组织及肿瘤的成像、皮层保护层的检测等。
在生物领域，利用太赫兹波可进行DNA生物分子调控、生物分子结构研究等。
在安检领域，因为太赫兹波对水分子敏感性极强，因此可应用于检测化学品、烟草、爆炸物等。
此外，太赫兹波亦可应用于通信领域，用于高速通信传输、数据储存等。
可以预见的是，太赫兹技术的应用范围有着更广阔的前景。
利用太赫兹技术可实现对材料建模、热烟云检测、飞行器导航、食品安全检测等。
同时，在太赫兹器件制造方面有着广阔的发展空间，例如利用纳米材料进行制造、提高器件性能等。
太赫兹技术综述
太赫兹波技术应用及发展简述******2019年12月1 太赫兹波简述1.1 太赫兹波背景太赫兹波是(THz)波是一种频率介于0.1～10THZ、波长介于3000～30μm的电磁波。
太赫兹波在电磁波谱中的位置位于微波与红外辐射之间。
（如图1所示）由于太赫兹波直接在长波段与毫米波相重合，在短波段与红外光相重合，与之相应，其研究手段有电子学理论过渡为光子学理论。
所以太赫兹波是宏观经典理论向微观量子理论的过渡区，也是电子学向光子学的过渡区，称为电磁波谱的“太赫兹空隙(THz gap)”。
图1 电磁波谱中太赫兹波相对位置相对于电磁波谱中其余波，太赫兹波因其波长具有特殊性质。
即对于非金属材料（陶瓷、木材、高分子化合物、纸、非极性液体）具有良好穿透性能；对于极性液体(水) ，表现出强烈的吸收性质;而对于金属材料，则表现出很高的反射性质。
[1] 这使得太赫兹波成为理想的透射成像媒质。
目前，基于太赫兹波的性质，其被广泛应用于安全检查、航空航天、生物医学、雷达通信等领域，具有良好的发展前景。
1.2 太赫兹波性质太赫兹波综合了电子学与光子学的优越性能，在保留其电磁波特性的基础下，具有许多不同于其他电磁波的性能，诸如指纹特性、高穿透性与生物安全性等独特的优势。
A．指纹特性太赫兹波具有指纹特性,可以识别不同物质的分子结构信息。
其原理如下：物质有分子构成，由于大多数物质的晶格振动等物理性质存在差异，且其数值范围恰好对应于太赫兹波范围中，因此每一种物质在太赫兹波段中的波段透射-吸收光谱的位置、强度和形状均不相同。
[1]这种微小的差异可以识别出物质的变化，使得物质在太赫兹波的光谱中具有其独特性，太赫兹光谱由此被称为分子光谱。
综上所述，太赫兹波可以根据物质的物理性质对不同物质进行仔细甄别，基于该性质的太赫兹波光谱识别技术被广泛利用。
图2 常见金属物质晶格空间分布B．高穿透性太赫兹波作为电磁波，其波长较短，因此具有良好穿透性。
根据目前的研究，太赫兹波对于有极电介质、无极电介质及金属导体的透射性有较大差别，这种差别一定程度上可以作为其检测物质的参考。
太赫兹技术发展展望-14页文档资料
太赫兹技术发展展望1 太赫兹波简介1.1 太赫兹波发现按传统的分类形式，电磁波分成无线电波、红外线、可见光、紫外线、α射线、γ射线等。
随着对电磁波的深入研究，人们发现在电磁波谱中还有一个很特殊的位置，如图1.1所示。
这就是太赫兹波即THz波（太赫兹波）或称为THz射线（太赫兹射线），是从上个世纪80年代中后期，才被正式命名的，在此以前科学家们将统称为远红外射线。
太赫兹波是指频率在0.1THz到10THz范围的电磁波，波长大概在0.03到3mm范围，介于微波与红外之间。
实际上，早在一百年前，就有科学工作者涉及过这一波段。
在1896年和1897年，Rubens 和Nichols就涉及到这一波段，红外光谱到达9um（0.009mm）和20um （0.02mm），之后又有到达50um的记载。
之后的近百年时间，远红外技术取得了许多成果，并且已经产业化。
但是涉及太赫兹波段的研究结果和数据非常少，主要是受到有效太赫兹产生源和灵敏探测器的限制，因此这一波段也被称为THz间隙。
随着80年代一系列新技术、新材料的发展，特别是超快技术的发展，使得获得宽带稳定的脉冲THz源成为一种准常规技术，THz技术得以迅速发展，并在实际范围内掀起一股THz研究热潮。
1.2 太赫兹波的特点目前，国际上对太赫兹辐射已达成如下共识，即太赫兹是一种新的、有很多独特优点的辐射源；太赫兹技术是一个非常重要的交叉前沿领域，给技术创新、国民经济发展和国家安全提供了一个非常诱人的机遇。
（1）量子能量和黑体温度很低：（2）许多生物大分子，如有机分子的振动和旋转频率都在THz波段，所以在THz波段表现出很强的吸收和谐振。
（3）THz辐射能以很小的衰减穿透物质如陶瓷、脂肪、碳板、布料、塑料等，因此可用其探测低浓度极化气体，适用于控制污染。
THz辐射可无损穿透墙壁、布料，使得其能在某些特殊领域发挥作用。
（4）THz的时域频谱信噪比很高，这使得THz非常适用于成像应用（5）带宽很宽（0.1—10T）Hz。
太赫兹技术军事应用前景展望
、
太赫兹电磁波特点与研究现状
１ 太赫 兹 电磁 波特 点 ．
太 赫 兹 电磁 波 波 长 介 于 亚 毫 米 波 与 红 外 辐 射 线 电频 道 的 日益 拥 挤 ，这 些 未 被 分 配 的 频 段 将 是 之 间 ， 有 微 波 与 红 外 辐 射 所 不 具有 的 特殊 属 性 。 未 来 很 好 的 宽 带 通 信 信 息 载体 ，适 合 于 中 、近 距 具 具 体 来 讲 太 赫 兹 电磁 波 具有 如 下特 性 ： （ ）光 子 能量 低 。太 赫 兹 辐 射 光 子 能 量 很 低 ， １ 离 或 太 空 宽 带 无 线移 动 通 信 。 （ ）其 他 特 性 。太 赫 兹 波 还 具 有 传 输 速率 高 、 ５
优 越 特 性 ，使 得 其 在 军 事 领 域 也 有 很 大 的 应用 前 除 了金 属 、 水 和极 性 物质 以 外 的 几乎 所 有 物 质 均 景 ， 因此 一 旦 太 赫 兹 技 术 实 际应 用 于 军 事 通 信 、 可 穿透 成 像 ， 烟 尘 、 壁 、 板 、 料 及 陶 瓷 等 ， 如 墙 碳 布 战场 侦 察 、 精 确 制 导 、反 隐身 、 电子 战等 军 事 领 在 环 境 检 测 与 安 全检 查 等方 面 能 有 效 发 挥 作 用 。
（ ２）脉 冲 宽 度 窄 。 太 赫 兹 脉 冲 宽度 很 窄 ，它
究 力 度 ，尤 其 是 美 、 日等 科 技 强 国更 是 把太 赫 兹 的典 型 脉 宽 在 亚 皮秒 量 级 ，不 但 可 以方 便 地 进 行 技术 的研 究 列人 国 家支 柱 技 术 发 展 规 划 。经过 ２ 时 间分 辨 的研 究 ，而 且 通 过 取 样 测 量 技 术 ，能 够 Ｏ 多 年 的 发 展 ，大 功 率 太 赫 兹 波 辐 射 源 和 高灵 敏 度 有 效 地 抑 制 背景 辐 射 噪声 的 干扰 。 太 赫 兹 波 的 这 探 测 技 术 的 研 究 取 得 了关 键 性 的突 破 ， 目前太 赫 种 窄 脉 宽 特 性 可应 用 于 侦 察 和精 确 制导 ， 以探 测
太赫兹技术的发展和应用
太赫兹技术的发展和应用近年来，太赫兹技术已经得到广泛的应用和研究，成为了一种新兴的技术体系。
太赫兹波长介于红外光和微波之间，频率从300 GHz到3 THz，是一种在人类眼中看不见，同时也无法被电子束和X射线穿透的电磁波辐射。
在这片茫茫太赫兹的海洋中，有着无数探索的可能性。
本文将详细探讨太赫兹技术的发展和应用。
一、太赫兹技术的发展太赫兹技术在近二十年前被首次应用于飞行安全检测，主要用于炸药、武器等危险品的检测，在保障飞行安全方面起到了重要作用。
太赫兹技术的发展受益于微电子技术和光电子技术的不断进步，特别是宽带宏观成像、高频微波技术和集成电路的进化，以及高能粒子加速器和光学脉冲技术的成熟应用。
自从太赫兹波段开始波动以来，太赫兹技术的应用已经非常广泛了，从基础科学到应用技术的转化，从传统的通信到测量探测和成像技术的创新等等。
太赫兹技术是一种新型的光源，可以产生高功率、高频率的射频波，从而在生物医学、工业和环境等领域都具有广泛的应用潜力。
二、太赫兹技术的应用1. 太赫兹成像技术太赫兹成像技术是近年来最具有发展潜力的领域之一。
这种技术通过捕获物体反射的太赫兹波信号来生成I mage。
因为太赫兹波是电磁波，所以它不会像X射线一样对一个物体造成伤害。
在医学上，太赫兹技术可以用于乳腺癌和皮肤癌的检测。
而在安检方面，太赫兹成像技术可以帮助安检人员检测隐藏在行李和行人的炸药、毒品等。
2. 太赫兹通信技术太赫兹通信技术利用太赫兹波的高带宽与低能量的特性，使得传输速度更快，同时能够避免电磁波对人体产生的危害。
在通信技术发展的道路上，太赫兹通信将会成为一种重要的创新，在工业、通信和军事领域发挥重要作用。
3. 太赫兹光纤通信技术目前，太赫兹波在光纤通信中的潜力正在被探索。
太赫兹光纤通信技术可以实现高速、长距离、低噪声的通信，并且不会受到电磁辐射或干扰。
太赫兹光纤通信技术还可以用于地下煤层气的探测，并用于地球物理探测和导航系统。
电路中的太赫兹技术与应用前景
电路中的太赫兹技术与应用前景近年来，随着科技的不断发展，太赫兹技术作为一种新兴的无线通信和传感技术，日益引起人们的关注。
太赫兹波频率位于红外光和微波之间，具有较高的穿透力和较短的波长，因此在通信、成像、医疗和安检等领域具有巨大的应用潜力。
本文将从太赫兹技术的基本原理、相关应用以及未来发展前景等方面进行论述，以便让读者对太赫兹技术有更全面的了解。
一、太赫兹技术的基本原理太赫兹波是指频率范围在0.1 THz到10 THz之间的电磁辐射波段。
太赫兹技术利用太赫兹波在材料和物质中的相互作用，实现了传输信息和获取物质特性的目的。
太赫兹波在电路中传输的过程中，会与电子、声子、晶格和分子之间发生相互作用，这种相互作用产生了太赫兹谱，通过分析太赫兹谱，我们可以获取材料的结构、成分、形变等信息。
二、太赫兹技术的应用领域1. 通信领域太赫兹技术在通信领域的应用主要包括高速数据传输和无线通信。
由于太赫兹波的较高频率和较短波长，具有高速传输数据的潜力。
太赫兹技术可以实现超高速无线通信，为未来的无线通信网络提供更大的带宽和更稳定的信号传输。
2. 安全检测领域太赫兹技术可以穿透许多非导电材料，如纸张、纤维和塑料等，而对金属和水等导电材料具有较强的吸收能力。
基于这一特性，太赫兹技术可用于安全检测领域，如检测爆炸物、毒品和隐蔽武器等。
与传统的X射线安检相比，太赫兹技术更加安全，不会对人体产生辐射。
3. 医疗诊断领域太赫兹技术在医疗诊断领域具有广阔的应用前景。
太赫兹波能够穿透皮肤和血液等组织，同时对生物分子的振动和旋转状态非常敏感。
通过太赫兹技术可以实现对癌症、糖尿病、心血管疾病等疾病的早期诊断，有望提高疾病的治疗效果和救助率。
4. 材料科学领域太赫兹技术在材料科学领域的应用主要包括材料表征、材料成像和材料加工等方面。
太赫兹技术可以通过获取材料的太赫兹响应谱，实现材料的非破坏性检测和表征，以及研究材料的结构、形变和性能等方面的问题。
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太赫兹技术发展展望1 太赫兹波简介1.1 太赫兹波发现按传统的分类形式，电磁波分成无线电波、红外线、可见光、紫外线、α射线、γ射线等。
随着对电磁波的深入研究，人们发现在电磁波谱中还有一个很特殊的位置，如图 1.1所示。
这就是太赫兹波即THz波（太赫兹波）或称为THz射线（太赫兹射线），是从上个世纪80年代中后期，才被正式命名的，在此以前科学家们将统称为远红外射线。
太赫兹波是指频率在0.1THz到10THz范围的电磁波，波长大概在0.03到3mm范围，介于微波与红外之间。
实际上，早在一百年前，就有科学工作者涉及过这一波段。
在1896年和1897年，Rubens和Nichols就涉及到这一波段，红外光谱到达9um（0.009mm）和20um（0.02mm），之后又有到达50um的记载。
之后的近百年时间，远红外技术取得了许多成果，并且已经产业化。
但是涉及太赫兹波段的研究结果和数据非常少，主要是受到有效太赫兹产生源和灵敏探测器的限制，因此这一波段也被称为THz间隙。
随着80年代一系列新技术、新材料的发展，特别是超快技术的发展，使得获得宽带稳定的脉冲THz源成为一种准常规技术，THz技术得以迅速发展，并在实际范围内掀起一股THz研究热潮。
1.2 太赫兹波的特点目前，国际上对太赫兹辐射已达成如下共识，即太赫兹是一种新的、有很多独特优点的辐射源；太赫兹技术是一个非常重要的交叉前沿领域，给技术创新、国民经济发展和国家安全提供了一个非常诱人的机遇。
（1）量子能量和黑体温度很低：Wave number Wavelength Frequency Energy Blackbody Temp.1cm-110mm30GHz120μeV 1.5K10cm-11mm300GHz 1.2meV15K33cm-1300μm1THz 4.1meV48K100cm-1100μm3THz12meV140K200cm-150μm6THz25meV290K670cm-115μm20THz83meV960K（2）许多生物大分子，如有机分子的振动和旋转频率都在THz波段，所以在THz波段表现出很强的吸收和谐振。
（3）THz辐射能以很小的衰减穿透物质如陶瓷、脂肪、碳板、布料、塑料等，因此可用其探测低浓度极化气体，适用于控制污染。
THz辐射可无损穿透墙壁、布料，使得其能在某些特殊领域发挥作用。
（4）THz的时域频谱信噪比很高，这使得THz非常适用于成像应用（5）带宽很宽（0.1—10T）Hz。
（6）很短的THz脉冲却有着非常宽的带宽和不同寻常的特点。
在我国未来的太空研究和探月计划中, THz波也可以提供包括星球表面特性和极区辐射特性的诸多重要信息。
综上所述, THz科学不仅是科学技术发展中的重要基础问题,又是国家新一代信息产业、国家安全以及基础科学发展的重大需求,对国民经济以及国防建设具有重大的意义。
与此相适应,世界各国都对THz波的研究给予极大的关注,并部署了多个重大的国家级以及国际合作研究计划,取得了一些突破性的成果,有些已具有实用价值。
另一方面,国内在THz 研究的理论和实验方面也取得了一些重要成果,在国际上产生了一定的影响,为我国THz技术的研究和发展打下了扎实的基础。
2 太赫兹波研究现状2.1 国外的THz研究现状由于THz所处的特殊电磁波谱的位置，它有很多优越的特性，有非常重要的学术和应用价值（有的已处于实用），使得全世界各国都给予极大的关注。
美国、欧州和日本尤为重视。
1）在美国包括常青藤大学在内有数十所大学都在从事THz的研究工作，特别是美国重要的国家实验室，如LLNL，LBNL，SLAC，JPL，BNL，NRL，ALS，ORNL等都在开展THz 科学技术的研究工作。
美国国家基金会(NSF)、国家航天局(NASA)、能源部(DOE)和国家卫生学会(NIH)等从90年代中期开始对THz科技研究进行大规模的投入。
2）英国的Rutherford国家实验室，剑桥大学、里兹大学、Strathclyde等十几所大学，德国的KFZ，BESSY，Karlsruhe，Cohn，Hamburg及若干所大学，都积极开展THz研究工作。
欧洲国家还利用欧盟的资金组织了跨国家的多学科参加的大型合作研究项目。
在俄国国家科学院专门设立了一个THz研究计划，IAP，IGP及一些大学也都在积极开展THz研究工作。
3）在亚洲国家和区域，韩国国立汉城大学、浦项科技大学、国立新加坡大学、台湾大学、台湾清华大学等都积极开展THz研究工作，并发表了不少有分量的论文。
4）日本于2005年1月8日，公布了日本国十年科技战略规划，提出十项重大关键技术，将THz列为首位。
东京大学、京都大学、大阪大学、东北大学、福井大学以及SLLSC，NTT Advanced Technology Corporation，etc．等公司都大力开展THz的研究与开发工作。
可见，目前已经在全世界范围内形成了一个THz技术研究高潮。
2.2 我国的THz研究现状目前我国的THz研究也在国内, THz科学技术受到政府机构和各科研院校的高度关注。
国家科技部、国家自然科学基金委员会等都给予了一定的支持。
特别是2005年以太赫兹科学技术为主题的第270次香山科学会议的召开,大大推动了我国THz科学技术的研究。
针对国际上的研究瓶颈问题,我国在THz源、探测、成像应用以及传输等领域的理论和实验研究上形成了自己的研究特色,并取得了一些重要成果。
中科院物理所于20世纪90年代初期就建立了国内第一台时域光谱测量系统,是国际上较早开展THz研究的单位之一。
近年来在超强THz脉冲的产生、THz脉冲的传播和THz波在瞬态光谱分析中的应用等方面开展了卓有成效的研究工作。
在THz脉冲产生方面,他们发现,利用飞秒激光脉冲和等离子体相互作用中的激光脉冲静电尾波场,通过模式转换可以得到兆瓦级高功率的THz辐射[ Phys . Rev .Lett . , 94, 095003 (2005) ]。
这种强THz的实现,将使人们对THz 光谱的研究进入非线性领域。
他们还发现超短强激光脉冲在大气中传播时,从其形成的等离子体通道内也可以产生THz辐射。
中科院上海微系统与信息技术研究所和上海交通大学自1996年起在国内较早地开展了THz物理与器件方面的研究工作。
在国际上率先成功发展了THz 辐照下的半导体输运平衡方程方法,深入细致地研究了THz辐射与半导体微结构的相互作用规律,对THz2 QCL的基本科学问题进行了深入细致的研究,并与加拿大科学家合作研制了THz2 QCL原型器件。
目前在国内实验室已成功完成THz2 QCL的理论设计和性能模拟,以及器件的材料生长工作,采用自行生长的THz2 QCL材料,在国外流片上制备的THz2 QCL器件已经实现激射,其频率为3.4THz。
进一步的研究目标是拓展辐射频率范围、提高工作温度和输出功率。
该研究既属于学术前沿,又属于信息领域的重大需求。
南开大学现代光学研究所通过多年的学科建设,已经建立了“飞秒激光创新研究平台”和“光纤光学研究平台”,在这两个研究领域具有良好的研究基础和实验条件。
他们并基于飞秒激光创新研究平台,在国际上率先开展了飞秒激光烧蚀推进、飞秒激光诱导空气电离显微成像以及超短脉冲激光在微细加工过程中热与非热两种不同作用的探索性实验研究。
在光纤激光器研制方面,南开大学现代光学研究所是国内最早从事大功率双包层光纤光子器件及其关键技术研究的单位,已经出色完成了国家973计划项目、国家自然科学基金重点项目以及国家863计划项目各1项。
这些研究基础和设备条件为进一步开展THz源方面的研究工作创造了条件。
中科院西安光学精密机械研究所也开展了基于光学技术的大功率THz源研究,主要包括研制了集成THz发射器和可饱和布拉格反射器( S BR)的腔内型THz2I R双色辐射源,利用光参量差频技术产生大功率的THz辐射,以及基于全光纤激光器的THz产生技术,并开展了光激半导体量子结构中的THz动力学过程研究。
西安理工大学提出了用非线性光电导方法产生THz电磁辐射的方案。
其突出的优点是:利用光激发电荷畴的猝灭模式形成GaAs光电导天线具有的非线性雪崩电导。
利用非线性光电导效应,每个入射光子可以产生103—105个电子空穴对,这种载流子的雪崩倍增效应使得在飞秒激光触发下,大幅度增强偶极天线辐射THz波的功率。
国内还有很多大学及科研院所在从事太赫兹技术的研究，如北京师范大学在太赫兹方面的研究取得一定的成果，还有清华大学、东南大学、北京科技大学、北京理工大学等大学都已开始加入到太赫兹的研究行列中，并取得了一定进展，随着时间的推进，政策的倾向，太赫兹的研究定将取得更大的成果。
3 太赫兹技术典型应用3.1 太赫兹技术在医疗系统的应用生物分子整体结构与它们在THz波段光谱性质的高度相关性是THz—TDS 技术应用于生物体系研究的重要微观基础。
生物分子对THz辐射的响应主要来自于由大分子的构型和构像决定的集体振动模，这种集体振动模反映分子的整体结构信息。
THz—TDS技术可以给出分子的振动吸收谱，提供比传统光谱技术更为丰富的分子表征信息。
此外，利用THz—TDS技术还可对蛋白质等易于变性大分子在特定生理过程或其他相互作用过程中发生的构像变化过程进行动态分析。
牙科应用——龋齿是常见的一种口腔疾病，早期发现和治疗可以阻止龋齿恶化，还可恢复牙齿的形态及功能。
但早期龋肯矿物质减少并不明显，通过临床段x射线摄片较难诊断“。
THz渡作为一种更敏感的成像方法呵以发现早期龋齿。
它不仅能准确测试出牙损坏的位置和程度。
还可区升牙质和牙釉质，获得牙齿的立体图像。
Crawley等“o利用THz射线对牙齿进行了体外研究，结果发现龋齿对THz渡的吸收与正常牙齿差异对比卓为1：2．而x射线仅为2蹦。
因此，THz 披填补了x射线和医生肉服(可见光)之间的重要空白，有望成为牙科x射线的替代物。
研究表明，THz渡有望成为术前评价皮肤癌边界、浸润深度的重要工具。
Woodward等“”二使用TPI技术对基底细胞癌患者进行了俸内、外研究。
结果发现．通过THz波成像，癌组织、炎症组织及健康组织分别开来。
THz仅能穿透皮肤F儿毫米的地方。
迄今为止，THz射线在医学r的廊用还停留在袁皮附近的组织。
但成人癌症的85“。
包括皮肤病、乳腺癌、食管癌、结肠癌、膀胱癌、前列腺癌等．部是南上皮组织发生，因此研究人员认为使用TIk挫可能检测到这些癌症。
从右部的照片显示，基底细胞癌。
临床照片太赫兹脉冲图像（TPI），这表明在肿瘤深度为100祄，突出红色，由于高的THz吸收相匹配。
太赫兹波技术还有望取代X射线应用到透射检查领域，也有希望应用于CT 检查，这样由于太赫兹的低能量性对人产生很小的危害，有效的保护了参检人员的身体健康安全。