苟杨九州，彭晓昱

(1.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，重庆 400714；2.中国科学院大学 重庆学院，重庆 400714)

0 引 言

太赫兹(terahertz, THz)波的频率范围是0.1～10 THz，介于红外与微波波段之间。太赫兹波处于电子学和光子学的交叉研究区域，其长波段是传统电子学的研究领域，其短波段则是光子学的研究范围。虽然太赫兹波的交叉学科特性增加了其研究难度，但跟其他电磁波相比，太赫兹波因具有一些独特的物理性质而在诸多领域具有不可替代的优势。近年来得益于太赫兹辐射源的发展，太赫兹技术在保密通信[1]、国防安全[2]、生物医学[3]等许多领域展现了广泛的应用前景。

太赫兹波不同于毫米波或者X射线，它具有独特的成像能力和应用场景。太赫兹波不能穿透金属，但对于许多非金属和非极性物质具有良好的穿透性。因此可以利用太赫兹波“透视”衣服、鞋子、箱包等物体，以便于探测其中潜在的金属刀具或枪支等危险物品。对于不同的非金属材料，由于其对太赫兹波的吸收率不同，可以将不同材料区分出来。因此，与X射线成像相比，对非金属材料的太赫兹成像有更高的对比度。相比于毫米波，THz波的波长更短，这使得太赫兹成像能够获得更高的空间分辨率。尤其重要的是，X射线成像会产生电离损伤，太赫兹波因光子能量低，不会对操作人员或生物样品造成电离伤害[4-7]，特别适合用于对人体或生物样品进行成像。此外，各种化学药品、毒品、炸药等在太赫兹波段都有自己的特征吸收谱(类似于指纹)，这种光谱分辨特性使得太赫兹波不仅能够辨别物体形状，而且可以识别目标物体的化学组分。……