太赫茲，包括兩個部分：太，是個數量單位，就是1,000,000,000,000，12個零，也就是我們買硬盤時常聽說的T，1000G。赫茲，是國際單位制中頻率的單位，指每秒的周期性變動重複次數，來源于一個德國科學家的名字。

海因裡希·魯道夫·赫茲

廣義的電磁波應該是從電離輻射（如γ射線、x射線）到可見光段（包括兩邊的紫外和紅外）到微波到長波。太赫茲（THz）就是指頻率在0.1~10 THz範圍内的電磁波，對應波長在毫米和微米之間，也就是介于紅外和微波之間。紅外線可以用來成熱成像、遙控、理療，很熟悉吧。微波更不用說了，熱菜、雷達、遙感、通訊，也很熟吧。太赫茲就是介于這兩個成熟的技術中間，早期研究光學的叫遠紅外，而研究電子學的則叫它超微波等。長久以來，科學家界對這個波段的研究和應用都有局限，因此，太赫茲波段就被叫做太赫茲間隙。

根據電磁波的基礎知識，波長越長，頻率越低，單位傳輸能量越低，整體體現出波動性，容易繞過障礙物，衰減較小。而波長越短，頻率越高，單位傳輸能量越高，整體會體現出粒子性，容易穿透障礙物。

既然太赫茲介于紅外和微波之間，太赫茲的作用也就是介于紅外和微波之間。首先太赫茲的頻率比微波高，波長比微波短，因此太赫茲空間分辨率要比微波高；由于它的頻率比紅外低，脈沖很短，所以又比紅外線具有很高的時間分辨率。可以說，太赫茲可以說是比上不足比下不足，但也可以理解為比下足比上也足。

另外，在大自然中許多生物大分子的振動和旋轉頻率都是在太赫茲頻段, 從物理知識可以很容易理解，這會與太赫茲波段産生共振等物理現象（卿還記得微波爐裡的肉嗎？），利用這種自然的巧合，可以為生物信息檢測提供了一種高效的技術手段。

太赫茲頻段對衣服、木材、紙張等介質材料有着良好的穿透能力，同時單位能量要比紫外、x射線等低很多，不會對探測體造成損壞，從而可以實現無損檢測或人體安檢，來發現人體組織裡的病竈或衣物裡面所攜帶的隐秘的物品（卿還記得醫院裡的CT機和車站機場裡的安檢X儀嗎？）。

太赫茲脈沖的典型脈寬在皮秒量級（10的負12次方秒）, 可以得到高信噪比的太赫茲時域譜，從而可以實現對各種材料進行光譜分析（卿是否聽說過拉曼光譜儀？）。 太赫茲頻段的帶寬很寬, 從0.1-10 THz可為超高速通信提供豐富的頻譜資源（卿是否想到了6G通訊？）。

所以說，太赫茲可以應用在通信、雷達、成像、檢測等傳統的紅外和微波領域，同時更勝一籌，可以做高速通信、穿牆雷達、電子對抗、電磁武器、生物醫學成像、無損檢測、快速檢測等更高層次的應用。應該說，太赫茲研究是在填補了一個間隙。

前面說到，太赫茲波段在傳統研究上是個間隙，研究光學的發現它比紅外更外，研究微波的發現它比微波更微。既然是波，那就要涉及源、傳輸和檢測，即便大家知道在紅外和微波之間還存在的一個波段，但由于器件制備等技術因素，對太赫茲的研究，始終是個空白。

直到20世紀80 年代，随着信息技術和新材料制備技術的發展，寬帶穩定脈沖太赫茲源才開始逐漸普及，從而使對太赫茲技術的研究開展興起。2004 年，麻省理工評出了“改變未來世界的十大技術”，太赫茲技術是其中之一。2005 年，日本政府列出了“國家支柱十大重點戰略技術”，太赫茲技術名列榜首。在2005年的香山會議中，我國科學家們開始研讨如何在中國發展太赫茲科學技術，這是中國太赫茲研究戰略的啟動的重要标志。

這是大家都很關心的問題，應該說，太赫茲技術是我國跟蹤國際前沿比較早的技術，而且是有希望進行彎道超車趕超國外的技術。

當然了，和其它科學技術一樣，最初太赫茲技術又被老外卡了一回脖子。無論是太赫茲信号源，還是太赫茲探測器、接收器、濾波器、隔離器，都要從國外進口。2014年5月，中國電科集團第38所一舉打破了歐美等發達國家的技術壟斷，成功推出中國首台太赫茲安檢儀。2016年12月，依托中國電科38所成立博微太赫茲公司，專門研發太赫茲技術和推廣應用。2018年4月22日，首款獨立研發的國産太赫茲成像芯片正式發布，徹底打破國外壟斷。果不其然，博微太赫茲公司被列入美國禁運名單。

目前，國産的太赫茲安檢安防一體機已在上海地鐵2号線、合肥地鐵、中科大附屬第一醫院等場所正式使用。這種安檢儀利用太赫茲檢測技術，利用人體發出的太赫茲波，進行無源檢測，從而避免了傳統的X儀的輻射問題。乘客接受安檢，隻需正常步行通過一個安檢通道，即可完成測溫和違禁品檢查工作，快速，無輻射，無接觸，無幹擾。

上海地鐵太赫茲安檢儀

另外，我國還在氣象觀測、6G通訊等領域，都開展了太赫茲的系列研究，并且已取得豐碩成果。可以預見，正如我國科學家所預測的那樣，在太赫茲研究領域，我國是完全有希望實現彎道超車，實現技術領先的。

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