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《太赫茲技術(shù)及其在研究領(lǐng)域的應(yīng)用》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、太赫茲技術(shù)及其在研究領(lǐng)域的應(yīng)用摘要：簡要介紹了太赫茲技術(shù)的國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r，由于太赫茲波在電磁波譜中的特殊位置，其表現(xiàn)出優(yōu)越的特性，太赫茲科學(xué)技術(shù)已成為本世紀(jì)最為重要的科技問題之一。通過對太赫茲基礎(chǔ)研究領(lǐng)域的分析，闡明了太赫茲波的作用機(jī)理及相關(guān)器件的發(fā)展。太赫茲技術(shù)在成像、通訊、航空及生物醫(yī)藥等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。隨著技術(shù)理論的不斷發(fā)展及成熟，太赫茲技術(shù)必將對國民經(jīng)濟(jì)和國家安全產(chǎn)生重大影響。關(guān)鍵詞：太赫茲；太赫茲技術(shù)；基礎(chǔ)研究；太赫茲應(yīng)用Terahertztechnologyanditsapp
2、licationsinresearchfieldAbstract：ThedevelopmentofTerahertztechnologyathomeandabroadisbrieflysummarized,andthespecialpositionofTHzwaveinelectromagneticspectrum,itshowsthesuperiorcharacteristic.SoTerahertzScienceandtechnologyhasbecomeoneofthemostimport
3、antscientificandtechnologicalproblemsinthiscentury.ThroughtheanalysisoftheTHzbasicresearchfield,themechanismofTHzwaveandthedevelopmentoftherelateddevicesareelucidated.THztechnologyhasbroadapplicationinimaging,communications,aviationandbiomedicalandot
4、herfields.Withthedevelopmentoftechnologytheory,THztechnologywillhaveagreatimpactonnationaleconomyandnationalsecurity.Keywords：Terahertz;Terahertztechnology;basicresearch;Terahertzapplication0引言隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展、各國之間科技競爭的加劇及社會信息化進(jìn)程的不斷加快，高新技術(shù)越來越成為各個(gè)國家之間競爭力
5、水平的標(biāo)志。太赫茲技術(shù)由于其一系列的優(yōu)點(diǎn)及其廣泛的應(yīng)用價(jià)值成為世界各國研究機(jī)構(gòu)關(guān)注的焦點(diǎn)，太赫茲技術(shù)也成為本世紀(jì)重大新興科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域之一[1]。太赫茲波是指頻率范圍為0.1~10.0THz的電磁波，波長范圍為0.03~3.00mm，介于微波頻段與紅外之間，兼具二者的優(yōu)點(diǎn)[2]（如圖1所示）。它的長波段與毫米波(亞毫米波)相重合，其發(fā)主要依靠電子學(xué)科學(xué)技術(shù)；在短波段與紅外線相重合，主要依靠光子學(xué)科技術(shù)發(fā)展，可見太赫茲波是宏觀電子學(xué)向微觀電子學(xué)過渡的頻段，在電子波頻譜中占有很特殊的位置，表現(xiàn)出一系列
6、不同于其他電磁輻射的特殊性能。但長期以來由于缺乏有效的太赫茲輻射產(chǎn)生和檢測方法，導(dǎo)致太赫茲頻段的電磁波未得到充分的研究和應(yīng)用，被稱為電磁波譜中的“太赫茲空隙(THzgap)”。從過去二十多年前開始，隨著太赫茲輻射源和太赫茲探測器的相繼問世，太赫茲技術(shù)的研究和應(yīng)用才有了較快發(fā)展，在醫(yī)療診斷、雷達(dá)通訊、物體成像、寬帶移動(dòng)通信、軍事航空等領(lǐng)域顯示了重大的科學(xué)價(jià)值及實(shí)用前景，與此同時(shí)，其他方面的工程應(yīng)用潛力也受到關(guān)注。圖1太赫茲波段在電磁波譜中位置示意圖1太赫茲技術(shù)的國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r自1896年和1897
7、年，Rubens和Nichols開始對太赫茲波段進(jìn)行先期探索，太赫茲技術(shù)已經(jīng)有一百多年的歷史，在這一百多年間太赫茲科學(xué)與技術(shù)得到了初步的發(fā)展，許多重要理論和初期的太赫茲器件相繼問世[3]。現(xiàn)代太赫茲科學(xué)與技術(shù)的真正發(fā)展則是在20世紀(jì)80年代中期，隨著一系列新技術(shù)、新材料的發(fā)展，特別是超快技術(shù)的發(fā)展，使得獲得寬帶穩(wěn)定的脈沖太赫茲源成為一種常規(guī)技術(shù)，太赫茲技術(shù)也從此得以迅速發(fā)展。根據(jù)太赫茲輻射的重大應(yīng)用前景，從20世紀(jì)90年代中期開始美國國家基金會、航天局、國防部和國家衛(wèi)生學(xué)會等政府或軍事部門，對太
8、赫茲科學(xué)研究項(xiàng)目持續(xù)提供了較大規(guī)模的資金支持，太赫茲技術(shù)被美國評為“改變未來世界的十大技術(shù)”之一。歐洲國家除了各國自己所支持的研究項(xiàng)目以外，還利用歐盟的資金共同組織了跨國界、多學(xué)科、大型的合作研究項(xiàng)目，如Teravision、THz-Bridge、STARTIGER等。日本政府近年來對太赫茲科研的投入經(jīng)費(fèi)每年都超過一千萬美元，并于2005年1月8日將太赫茲科技列為“國家支柱技術(shù)十大重點(diǎn)戰(zhàn)略目標(biāo)”之首。目前，世界上約有130多家研究機(jī)構(gòu)開展了相關(guān)的光電子材料、太赫茲激光器、太赫茲光譜學(xué)及相關(guān)生物醫(yī)
