马 燕,谢 辉,鄢 扬

(1.空军驻川西地区军事代表室,成都610041;2.空军驻成都地区军事代表局,成都 610041;3.电子科技大学 物理电子学院,成都 610054)

1 引 言

太赫兹频段是指频率从100GHz到10 THz,相应的波长从3 mm至30 μ m,介于微波和红外线之间的电磁波谱区域。处于宏观经典理论向微观量子理论的过渡区及电子学向光子学的过渡领域,是电磁波谱中唯一没有获得全面研究的频段,长期以来,由于缺乏有效的太赫兹辐射产生和检测方法,导致太赫兹频段的电磁波未得到充分的研究和应用[1-5]。

军事电子技术在发展过程中一直不断开拓新的频谱资源,其工作频段已扩展到100 GHz,进一步开发更高的太赫兹频段频谱资源是必然的发展趋势,太赫兹波具有以下主要特点。

(1)极宽的带宽。太赫兹波频率范围超过从直流到微波、毫米波全部带宽的100倍。即使考虑大气吸收,在大气中传播时只能使用部分大气窗口,其总带宽也远大于微波、毫米波全部带宽。

(2)波束窄。在相同天线尺寸下太赫兹波的波束要比微波的波束窄得多,可以分辨相距更近的小目标或者更为清晰地观察目标的细节。

(3)信噪比高,保密性好。因而太赫兹波在高分辨率雷达、精密制导、保密通信、目标探测和极高频率电子对抗等方面具有重要的应用前景。

目前发现有多种不同的机制都能产生太赫兹辐射,如光电导天线中光生载流子的加速、光电晶体中的二阶非线性效应、量子级联激光器及半导体器件等。但目前这些方法的转换效率很低,辐射功率多在毫瓦量级。……