太赫兹简介 |
随着研究人员对太赫兹波研究的深入，太赫兹技术也在探索阶段不断前进，取得了诸多成果，同时也吸引了越来越多学者的广泛关注。对于刚刚步入此领域的研究人员，太赫兹波及相关技术还是相对陌生的，本文我们就来探讨太赫兹技术和产品。
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| 太赫兹波 |
太赫兹波 ( Terahertz Wave，THz 波) ，是电磁波谱上一段比较特殊的频带，通常认为太赫兹波是频率介于0.1 ~10.0 THz之间，波长范围在30um~3mm之间的电磁波。如图1，太赫兹波位于电磁波谱中微波和红外光之间，兼具电子学和红外光子学的特征，有着光电融合的跨界特性。
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图1 太赫兹频段示意图 |
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| 太赫兹波技术及应用 |
太赫兹频谱区域由于研究理论的不完善，和缺乏高效的太赫兹辐射源、探测器及功能器件，不像微波和红外的研究那样深入和完善。随着太赫兹频谱资源的开发利用，太赫兹波谱技术、太赫兹成像技术、太赫兹通信技术在近几年取得了显著的成就。
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| 太赫兹波谱技术 |
太赫兹光谱技术能够提供分子的基本结构信息，太赫兹光谱包含了丰富的物理和化学信息，也覆盖了电子材料的低能激励现象、液体分子振动等激励现象。图2为3种常见的太赫兹光谱技术。
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图2 (a)经典反射式THz时域光谱系统 | (b)时间分辨的THz光谱系统 |
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(c) THz发射光谱系统 |
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| 太赫兹成像技术 |
太赫兹成像是利用太赫兹波的高透性、无损性及大多数物质在太赫兹波段都有指纹谱等特性，把成像样品的透射谱或反射谱的信息进行处理、分析，得到样品的太赫兹图像。
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太赫兹成像技术包括：太赫兹时域逐点扫描成像、太赫兹实时焦平面成像、太赫兹波计算机辅助层析成像、连续波成像、近场成像等。
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图3 (a)THz实时焦平面成像系统 | (b)太赫兹焦平面近场成像 |
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(c) 太赫兹连续波成像系统 |
太赫兹波谱和成像在安全领域、材料研究、医学成像、无损检测等领域具有广泛的应用前景。
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图4 (a)太赫兹安检 | (b)太赫兹细胞成像 |
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(c)太赫兹无损检测 |
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| 太赫兹通信技术 |
太赫兹通信具高宽带通讯，满足越来越高的通信速率的需求；天线小，方向性好；THz散射小，对云层可穿透性高；大气不透明，大气中的水汽对THz波有强烈的吸收等特点。因此，THz通信适用于卫星间星际通信、同温层内空对空通信、短程地面无线局域网、短程安全大气通信等领域。
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图5 (a)太赫兹星际通信 | (b)短程地面无线局域网 |
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| 太赫兹器件介绍 |
太赫兹波谱和成像技术的发展，离不开太赫兹光学器件的发展，常用的太赫兹光学器件有离轴抛物面反射镜、太赫兹透镜、中空回射器、太赫兹分光镜、太赫兹偏振器等。
联合光科推出了离轴抛物面反射镜、中空回射器、太赫兹透镜等太赫兹光学器件。
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| 离轴抛物面反射镜 |
离轴抛物面反射镜是太赫兹光谱技术中最常用的太赫兹反射镜，其功能是对太赫兹平行光束反射聚焦，也可逆向使用。参考图2(a) 光路中抛物面反射镜PM作用。
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联合光科推出直径25.4mm、50.8mm 6061-T6铝合金基底镀金膜、银膜、铝膜离轴角为90°的离轴抛物面反射镜标准品。其中金膜能够实现对太赫兹波段95%以上的反射率。
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图6 离轴抛物面反射镜 | |
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| 中空回射器 |
中空回射器（又叫中空角锥、背向反射器），其功能是能使出射光与入射光成180°出射，且不受入射角度是否精确垂直的影响。
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联合光科推出有效孔径为25.4mm、50.8mm、63.5mm镀有金膜、铝膜的中空回射器，该中空回射器采用了空心减重设计结构，由三瓣互相垂直的K9平面玻璃胶合而成，能有效的减轻重量，从而使其在应用中对周边应用环境要求不苛刻，这样入射光将以较高的精度被反射回去，可减少入射角度的顾虑。
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| 太赫兹透镜 |
太赫兹透镜在太赫兹系统中主要被用于聚焦、准直，其被广泛应用于太赫兹光谱仪、太赫兹成像系统及其他太赫兹研究等产品或相关领域。对太赫兹波段透过率比较好的材料主要有高分子材料和高阻硅，高分子材料中TPX（聚4-甲基戊烯）对太赫兹的透过性能最好。
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| 联合光科推出了直径为25.4mm、38mm的TPX透镜，其焦距覆盖35mm、50mm、100mm、200mm。 |
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发表于 2020-12-18 17:47
发表于 2023-6-29 20:05
