太赫兹技术被美国评为“改变未来世界的十大技术”之一，被日本列为“国家支柱十大重点战略目标”之首。太赫兹泛指频率在0.1～10太赫兹波段内的电磁波，处于宏观经典理论向微观量子理论、电子学向光子学的过渡区域。太赫兹具有高穿透性、低光子能量、高带宽等特点，在太赫兹技术的应用中，多以太赫兹的特点为出发点。根据其大带宽高频率等特点，可以用于超高速的无线通信系统；利用其穿透性的特点，可以应用于表层生物医学以及无损检测成像的太赫兹光谱成像系统；根据大分子在太赫兹波段具有特征谱的特点，能够对生物化学过程以及无损检测中的物质进行光谱识别；根据其穿透性以及高分辨的特点，可用于人体安全检查成像的太赫兹安检系统。太赫兹成像系统的技术主要为太赫兹 时域光谱相关技术，下图1为太赫兹时域光谱系统的原理框图。
图1 太赫兹时域光谱原理框图
随着THz科技的发展，它在物理、化学、电子信息、生命科学、材料科学、天文学、大气与环境监测、通讯雷达、国家安全与反恐、等多个重要领域具有的独特优越性和巨大的应用前景逐渐显露。太赫兹波的传输是太赫兹波通信系统研究中的一个重要组成部分，由于太赫兹波在自由空间中的传输损耗很大，从某种意义上说很难对它加以引导和控制。为了克服这个困难，急需可以传播太赫兹波的波导，以及太赫兹源的产生器件。
展望太赫兹技术的发展，目前正处于太赫兹技术的快速发展期， 高性能低成本的太赫兹源以及探测器正在以极快的速度发展，太赫兹技术将继续在上述等领域以及其他新兴领域有更加深入以及广泛的发展。为了突破太赫兹瓶颈，中国科学院空天信息创新研究院粤港澳大湾区研究院暨太赫兹科学中心，简称“大湾区研究院”，是空天院“面向世界科技前沿和国家重大战略需求”于2019年5月在广州市注册成立的事业法人单位。中科院围绕粤港澳大湾区国际科技创新中心建设发展需求，主动谋划，超前布局，统筹协调并集聚创新资源，推动创新平台和重大项目在大湾区落地实施，且构建了中科院空天院粤港澳大湾区前沿科技体系，研究乃至攻克世界前沿太赫兹技术难关。
【图/文 刘克彬】
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