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1、第22卷第6期重庆邮电大学学报(自然科学版)Vo.l22No.62010年12月JournalofChongqingUniversityofPostsandTelecommunications(NaturalScienceEdition)Dec.2010DOI:10.3979/.jissn.1673825X.2010.06.003太赫兹技术及其应用姚建铨(天津大学精密仪器与光电子工程学院,天津300072)摘要:太赫兹(Terahertz,THz)通常是指频率在01~10THz(波长为003~3mm)的电磁波。太赫兹技术被认为是国际电子和信息领域的
2、重大科学问题,是连接宏观电子学和微观波长学的桥梁,在电子、信息、生命、国防、航天等方面蕴藏着巨大的应用前景,目前已经在全世界范围内形成了一个THz技术研究高潮。介绍了太赫兹波的主要特征、主要研究内容及其应用前景。关键词:太赫兹;通信;生物医学中图分类号:TN201文献标识码:A文章编号:1673825X(2010)06070305IntroductionofTHzwaveanditsapplicationsYAOJianquan(InstituteofLaser&Optoelectronics,TianjinUniversity,
3、Tianjin300072,P.R.China)Abstract:Terahertz(THz)liesbetweenfarinfraredandmicrowaveinelectromagneticspectrumwithfrequencyform0.1to10THz.Terahertzisbelievedtobethemastertechnologyofinternationalelectronicsandinformationscience,andtobethebridgebetweenmicroelectronicsandmacrowavelength
4、.THzcontainsgreatprospectintheelectronic,information,life,nationaldefense,aerospace,etc,andhasformedaworldwideresearchclimax.Thisarticleintroducesthemaincharacter,primaryresearchsandapplicationsofTerahertz.Keywords:Terahertz(THz);communication;biomedicine展主要依靠电子学科学技术;而它的短波段与红外0引言
5、线相重合,其发展主要依靠光子学科学技术,可见太随着现代科学技术的迅猛发展、国际竞争的加赫兹波是宏观电子学向微观光子学过渡的频段,在剧以及社会信息化进程不断加快,各种各样的新技电磁波频谱中占有很特殊的位置。但长期以来由于术、新思想大量涌现出来。从云计算到物联网,从激缺乏有效的太赫兹辐射产生和检测方法,导致太赫光到太赫兹技术的出现都给了我们很大的机遇,同兹频段的电磁波未得到充分的研究和应用,被称为时也存在一定的挑战。为在国际竞争中立于不败之电磁波谱中的太赫兹空隙(THzgap)。地,我们国家在十二五战略性新兴产业发展重点1国内外研究现状中提出了应大力发
6、展信息产业、生物产业、航空航天产业、新能源产业、新材料产业、节能环保产业、新能由于THz所处的特殊电磁波谱的位置,它有很源汽车产业等新型产业,另外国家还确定了5项科多优越的特性,有非常重要的学术和应用价值,使得技领域,它包括能源与环境、信息及先进制造、生命THz受到全世界各国政府的支持,并给予极大的关与健康、空天与海洋(主要包括三深:深空、深海、深注。美国、欧州和日本尤为重视。地)以及重大交叉学科。而太赫兹技术将在这些领1)美国:2004年美国把THz作为改变未来世界域的探索及应用中起到举足轻重的作用。的十大技术之一,并于2006年把其列为国防重点科太赫兹(
7、Terahertz,THz)通常是指频率在01~学。在美国包括常青藤大学在内有数十所大学都在10THz(波长为003~3mm)的电磁波。如图1所从事THz的研究工作,特别是美国重要的国家实验示,它的长波段与毫米波(亚毫米波)相重合,其发室,如LLNL,LBNL,SLAC,JPL,BNL,NRL,ALS,ORNL等,另外还有一些公司如Bel,lIBM等都在开收稿日期:20101015展THz科学技术的研究工作。美国的政府机构如:美本文根据姚建铨院士在重庆邮电大学60周年校庆报告整理,文中涉及的内容是姚院士研究所学科组的部分工作。国国家基金会(NSF)
8、、国家航天局(NASA)、能源部704
