邓玉强

（中国计量科学研究院 光学所，北京 100029）

引言

太赫兹是频率介于红外和微波之间的电磁辐射，其短波部分与光学红外线重叠，长波部分与无线电微波重叠，被认为是宏观电子学向微观光子学过渡的桥梁[1-2]。太赫兹兼具光学红外和无线电微波的特性，且有其自身特点和优势。与红外线相比，太赫兹具有更强的穿透能力。太赫兹的光子能量比红外线低，因此也更适合于生物活体检测。与微波相比，太赫兹具有更高的通信速率、更丰富的波谱信息和更高的成像分辨率。因此，太赫兹在无损检测、生物医学、高速通信、物质识别和雷达成像等领域具有重要的应用[3]。

太赫兹的研究和应用都需要建立在对太赫兹特性精准认知的基础上。然而，由于太赫兹是新兴的科学技术，人们对太赫兹的认识尚不完善，国际上尚缺少太赫兹的计量标准，太赫兹成为电磁波谱中有待全面认识的最后一个频率窗口[4]。中国计量科学研究院开展了太赫兹光谱、功率、频率等参数计量研究，本文介绍中国计量科学研究院在太赫兹辐射时域、频域、空域和强度等参数的测量方法和溯源技术，介绍自主研制的测量装置和建立的计量标准，并对太赫兹光谱、功率、波长、频率和空间强度等参数计量给出了量值溯源传递图和测量不确定度分析。

1 太赫兹光谱计量

太赫兹光谱测量基于太赫兹时域光谱技术[5]，利用飞秒脉冲激光作为泵浦源和探测手段，将飞秒脉冲激光分为两束，其中一束作为泵浦光，激发III-V族半导体材料（如碲化锌、砷化镓等）或瞬态导通光电导天线产生超短宽带太赫兹辐射；……