董家蒙，彭晓昱，马晓辉，刘 毅，魏东山，崔洪亮，杜春雷

1.长春理工大学高功率半导体激光国家重点实验室，吉林 长春 130022 2.中国科学院重庆绿色智能技术研究院太赫兹技术研究中心跨尺度制造技术重点实验室，重庆 400714

超宽带太赫兹时域光谱探测技术研究进展

董家蒙1,2，彭晓昱2*，马晓辉1*，刘 毅1,2，魏东山2，崔洪亮2，杜春雷2

1.长春理工大学高功率半导体激光国家重点实验室，吉林 长春 130022 2.中国科学院重庆绿色智能技术研究院太赫兹技术研究中心跨尺度制造技术重点实验室，重庆 400714

太赫兹时域光谱(THz time-domain spectroscopy, THz-TDS)技术是一种非常有效的相干探测技术，具有信噪比高，探测带宽，可在室温下工作，可进行时间分辨测量等特点，广泛应用于材料、化学、生物、安检等领域。较早时期的THz-TDS系统受限于太赫兹辐射源的带宽和光谱探测手段，测量范围有限(<5 THz)，较高频段的光谱信息无法得到。为了进一步扩大太赫兹时域光谱探测技术的应用范围，迫切需要发展超宽带(≥10 THz)的太赫兹时域光谱探测技术。本文回顾了太赫兹时域光谱探测技术的发展进程，综述了实现超宽带太赫兹时域光谱探测的主要技术方法，展示了不同测量方法的典型实验方案，同时总结了不同探测方法的优缺点，并追踪了主要研究小组的前沿成果以及最新的应用进展。

太赫兹光谱； 太赫兹探测； 超宽带

引 言

太赫兹(THz)波指频率范围为0.1～10 THz(3 mm～30 μm)的电磁波，介于微波与红外之间，是电子学和光子学的交叉区域。太赫兹波的主要应用包括太赫兹光谱、太赫兹成像、太赫兹通讯等。近年来，太赫兹时域光谱技术 (THz time-domain spectroscopy, THz-TDS)发展迅速，在爆炸物检测[1]、材料分析[2]、生物大分子结构分析[3]等诸多领域得到了广泛的应用。

不同于傅里叶变换红外光谱技术(Fourier-transform infrared spectroscopy, FTIR)只对振幅敏感，THz-TDS可以同时测量太赫兹电场的振幅和相位，无需复杂的克拉默斯-克勒尼希变换就可直接得到光学常数的实部和虚部，同时THz-TDS对黑体辐射不敏感，可将大部分背景噪声滤除在外，信噪比远高于FTIR。……