THz技术已成为国内外学者和机构研究的热点 国家科技部、自然科学基金委、中科院、 也对 THz 研究给予了高度的关注，先后在 973 计划、基础研究重大项目前期研究专 项、基金委重大项目、上海市光计划等做 了相关项目的安排。 电子科技大学成立了THz研究中心
THz有什么意义
太赫兹不能代替 X 光，但却有 X 光做不到的一些 长处。 X光和超声波能发现物体的轮廓和状态， 但却无法侦测物体的化学性质，无法分辨爆炸物 品和药品的区别，然而太赫兹却有这种本领，这 对国际上的反恐斗争具有特别重要的意义 对目前人类发明的上百种类型爆炸物和地雷，太 赫兹已能识别出其中的50多种。最新的进展是在 30米左右，太赫兹就能准确地发现爆炸物品。当 然，30米并不是什么了不起的距离，但其实用价 值非常大，与其它安检手段相比，这已是独一无 二的成就了
物体成像: 情报、安检、破案、生物和医学中
的各种成像应用。这一领域现在已经被公认
最有可能首先取得重大突破，具有非常大的
应用潜力
医疗诊断: 由于很多的生物大分子及 DNA分子的旋
转及振动能级多处于 THz波段，生物体对 THz波具
有独特的响应，所以THz辐射可用于疾病诊断和生 物体的探测。在医学治疗过程中照射的Ｘ光的光子 能量高，对人体造成的伤害非常大。用于医疗诊断 的太赫兹成像设备，则能将这种照射对人体的伤害
十六比一模型
实物
Massachusetts Lowell大学 亚毫米波实验室 缩比关系
Massachusetts Lowell大学 亚毫米波实验室
亚毫米波 固态极化 收发装置
Massachusetts Lowell大学 亚毫米波实验室
◇扫频测量
◇Fourier变换给出 三维图像
俄罗斯科学院应用物理研究所
材料及民用设备中的特殊物质，如炸药、毒
品等
宽带移动通讯与星间通讯：THz电磁波是很好 的宽带信息载体, THz波比微波能做到的带宽 和讯道数多得多，特别适合 作卫星间、星地 间及局域网的宽带移动通讯
雷达与天文： THz 雷达分辨率高，可成为未 来的高精度雷达发展方向； THz 是射电天文
学极重要的频段
亚毫米波质谱分析仪 桌面系统
俄罗斯科学院应用物理研究所
亚毫米波金属波导导波问题
俄罗斯科学院应用物理研究所 毫米波亚毫米波返波管系列
俄罗斯科学院应用物理研究所
毫米波亚毫米波下混频器
0.5 mm
俄罗斯科学院应用物理研究所
毫米波亚毫米波倍频器
J
Jвых
U Время Uвх
Время
基于光电效应的THz成像系统
生物组织模型的THz成像
2D实时THz成像系统
蚂蚁的THz像
THz技术已成为国内外学者和机构研究的热点
美国的张希成教授是世界范围内最早从事太赫兹 科学与技术研究的带头人。过去10几年里，争得 了数十个“世界第一”，其中包括：首先提出电 光探测概念，最先发现光整流太赫兹波、最早研 制出太赫兹显微镜，第一个采用有机结构作辐射 源、并用磁场控制太赫兹辐射，最早发现太赫兹 三维层析成像技术、非线性效应、太赫兹与肿瘤 的关系，等等。而1995年在世界范围内最先运用 的电光取样探测器技术，已在全球范围内的国防 试验室、公司企业等被广泛采用
THz技术已成为国内外学者和机构研究的热点 目前，世界上约有200多个研究机构，陆续 开展了本领域的科学研究工作，如：美国 Rensselaer理工学院 (RPI)、美国加州大学 SB 分校 (UCSB) 、美国麻省理工学院 (MIT) 等。加拿大、德国、法国、澳大利亚也相 继建立THz科学研究机构，许多微波及光学 的研究所都把研究重心转到THz领域
微波技术新进展
亚毫米波及太赫兹技术
2008年
先了解一下电磁频谱
电子学 微波
MF,HF,VHF,UHF,SHF,EHF
THz空隙 可见光
光学 X射线
g 射线 频率(Hz)
10 0
10 3 kilo
10 6 mega
10 9 giga
10
12
DC
波长
tera
10 peta
15
10
18
10 21 zetta
法国AB Millimetre公司产品
MVNA-8-350矢量网络分析系统
频率 200GHz 300GHz 400GHz 500GHz 600GHz 700GHz 动态范围 102dB 90dB 74dB 60dB 45dB 75dB
820GHz 920GHz 1000GHz
60dB 45dB 30dB
降低１００万倍。在突破一些技术瓶颈以后，将会
产生一批用于疾病诊断的THz医疗仪器，带来巨大
的商业机会
环境监测 : 适合于对固体、液体、气体、以 及火焰和流体等介质的电、声学性质的研究 以及化学组份的表征。 THz辐射也可用于污 染物检测、生物和化学物质的探测、食品工
业的质量控制，检测隐藏在箱包、一般家用
法国AB Millimetre公司产品
100-350GHz 亚毫米波信号源
法国AB Millimetre公司产品
152-1000GHz 频段可选源 250-1000GHz 频 段可选检波器
法国AB 件
喇叭天线
美国Microtech仪器公司产品
exa
300km 300m 300mm 300m m
0.3 m m
3x10 -4 m m
太赫兹（THz，1THz＝1012Hz）
频段划分一：0.3THz到10THz
频段划分二：0.1THz到10THz 它包含了早期的亚毫米波频段，也有称之“T射线” 太赫兹介于毫米波与红外光之间的电磁辐射区域 由于缺乏有效的THz产生和检测方法，人们对于该
返波管信号源
美国Microtech仪器公司产品
THz扫描成像系统
公司产品
Vector Analyser Quasioptical Measurement Table
Massachusetts Lowell大学 亚毫米波实验室
雷达散射截 面紧缩场缩 比测试系统
Massachusetts Lowell大学 亚毫米波实验室
波段电磁辐射性质的了解非常有限，以致于该波
段被称为电磁波谱中的THz空隙，也是电磁波谱中 有待进行全面研究的最后一个频率窗口
THz前景
近年来由于自由电子激光器和超快技术的发展， 为 THz 脉冲的产生提供了稳定、可靠的激发光源， 使 THz 辐射的物理机理、检测技术和应用技术研 究得到蓬勃发展。 THz 技术之所以引起人们广泛 的关注，是由于物质的THz光谱(包括发射、反射 和透射)包含有丰富的物理和化学信息，它在物体 成像、环境监测、医疗诊断、射电天文、宽带移 动通讯、尤其是在卫星通讯和军用雷达等方面具 有重大的科学价值和广阔的应用前景
THz技术已成为国内外学者和机构研究的热点
美国学者称 :"Next Ray, T—Ray!", 同时称: "21 世 纪 为 THz 源 时 代 " 。 美 国 TECH. REV., Feb., 2004 () 发表 的改变未来世界的十大技术之一为 "T—Ray"。 美国 DARPA在 2002年的招标项目之一就是研制 连续波 THz 振荡源 。实用的固态 THz振荡源一旦 获得突破，可以预见， THz 电磁波也将象光学 和微波波段的电磁波一样，给人类社会的许多 方面带来深远的影响。