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时间:2021年06月23日 来源:

陕西西安光机所太赫兹超材料功能器件研究获进展



日前,中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学与光子技术国家重点实验室研究员范文慧课题组,在太赫兹超材料功能器件方面的***研究成果,在线发表在Carbon上,论文***作者为博士研究生陈徐。



论文提出并研究了一种利用石墨烯构建的三维太赫兹超材料结构,通过与太赫兹波的相互作用,可以实现多个等离子体共振模式激发;论文***提出将这种具有多个等离子体共振模式的三维超材料结构应用于太赫兹传感,具有很高的传感灵敏度,可实现多频段太赫兹波超灵敏主动传感和多频带完美吸收功能,为太赫兹传感研究提供了一种创新方法。 太赫兹烫磁护具套装, 金道圣王大健康 济世康延。江苏太赫兹超长波光子腰带

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20世纪80 年代以来,随着一系列新技术、新材料的发展,特别是超快技术的发展,宽带稳定脉冲太赫兹源逐渐普及,推动了太赫兹技术的迅速发展,并掀起一股太赫兹研究热潮。2004 年,美国麻省理工学院评出了“改变未来世界的技术”,太赫兹技术是其中之一;2005 年,日本列出了“国家支柱重点战略技术”,太赫兹技术名列榜首;欧洲、澳大利亚等国、研究机构、大学、企业纷纷投入太赫兹技术研发的热潮中。太赫兹波指频率在0.1THz(1012Hz)~10THz范围的电磁波(也有0.3~10THz 的说法),波长大概在0.03~3mm 范围内,介于微波与红外光之间。太赫兹波是20 世纪80 年代中后期才被正式命名的,此前统称为远红外射线。


21世纪初,通过更有效的太赫兹射线发生源和检测器,研究者们已经开始开发波导、滤波器和分光器来操纵太赫兹波。一个叫做QinetiQ的公司使用太赫兹波照相机拍摄了一张全身着装的人的图像,标记出了隐藏着的。此后,国内外的太赫兹波照相机、太赫兹波人体安检仪开始出现了。

这里值得一提的是:太赫兹波的这项技术也陆续被应用于一些医院,作为医生检测的新颖无害的诊断工具。这种方法较以前的检测工具减少了成本和病患痛苦。另外,英格兰利物浦大学的研究者们希望通过太赫兹射线轰击皮肤细胞来消灭皮肤,实验及论证已经开始展开。 太赫兹技术, 金道圣王大健康 济世康延。

太赫兹能颠覆哪些行业?



在电磁波频谱上,太赫兹波的波长在3μm到1000μm之间,频率为0.1-10THz(类似硬盘容量单位1TB、2TB..),是介于微波与红外线之间的电磁波。


姚建铨告诉雷锋网(搜索“雷锋网”公众号关注),太赫兹和电磁波频谱中其它波段不一样,它几乎兼具通信、雷达和遥感测距等所有功能,而且每项应用的表现都比现有技术占优。


通信


从上图中可以看出,太赫兹波介于无线电波和光学波之间,这在一定程度上赋予了它和其余电磁波不同的特性——兼具微波通信以及光波通信的优点,即传输速率高、容量大、方向性强、安全性高及穿透性强等。



理论来讲,在通信领域里,频率越高通信容量就越大。太赫兹波的频率比目前使用的微波要高1~4个数量级,它能提供10Gbit/s以上的无线传输速率,这是微波无法达到的高度。因此,它能解决信息传输受制于带宽的问题,也能满足用户对带宽的需求。


雷达


因为太赫兹的波长很短,大约在30um—3mm的范围内,远小于微波与毫米波的波长,能达到更高的精度,而且穿透力远远强于激光雷达。






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2004年,太赫兹技术被美国列为“改变未来世界的技术”之一;2005年,我国香山科学会议探讨太赫兹技术的新发展。从此,太赫兹技术成为各方关注的焦点之一。



现在,十几年过去了,业界对太赫兹的认知逐渐加深,不少专家更加确信太赫兹将颠覆未来绝大多数行业。我国已着手研究的6G技术,其中也涉及到太赫兹通信技术。



然而,无论是对学术界还是工业界,太赫兹依然还是电磁波谱里神秘的存在。

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