无源太赫兹器件

对于无源太赫兹器件，太赫兹波导无需光学对准即可与太赫兹有源器件（太赫兹源、探测器等）集成，但损耗一般较大。用于太赫兹频率的高性能波导由3 类材料制造：全金属、金属– 电介质和全电介质。金属管波导已经存在了一个多世纪，但直到2016 年，国际标准化组织才同意金属管波导在0.1THz 频率以上运行，而IEEE P1785 工作组则提出了高达5THz 的标准。金属– 电介质矩形/ 圆形波导的概念于1963 年提出，目前由低损耗电介质材料制成的波导，在0.15THz 时的损耗低至0.0037dB/m，由高损耗电介质材料制成的波导，在0.3THz 时的损耗低于1dB/m。全电介质波导虽然避免了趋肤效应损耗，但绝缘效果较差。

传统的光学元件也可用于太赫兹频段，但此频段的器件性能远低于传统频段的器件性能。例如，线栅偏振器是在太赫兹频段工作的偏振器，但消光比较低，且元件成本高。近年来，已有使用异质材料制造太赫兹偏振器的相关研究，如液晶和碳纳米管，其消光比可达50dB。波片是一种控制偏振的常用光学元件，近，有研究利用堆叠波导结构制造了在2.0~3.1THz 工作的宽带波片。滤波片是光谱应用的重要元件，金属网滤波片已可用于毫米波段，正在向太赫兹频段延伸 。 太赫兹远红外护腰, 金道圣王大健康 济世康延。广东太赫兹健体舱

20世纪80 年代以来，随着一系列新技术、新材料的发展，特别是超快技术的发展，宽带稳定脉冲太赫兹源逐渐普及，推动了太赫兹技术的迅速发展，并掀起一股太赫兹研究热潮。2004 年，美国麻省理工学院评出了“改变未来世界的技术”，太赫兹技术是其中之一；2005 年，日本列出了“国家支柱重点战略技术”，太赫兹技术名列榜首；欧洲、澳大利亚等国、研究机构、大学、企业纷纷投入太赫兹技术研发的热潮中。太赫兹波指频率在0.1THz（1012Hz）~10THz范围的电磁波（也有0.3~10THz 的说法），波长大概在0.03~3mm 范围内，介于微波与红外光之间。太赫兹波是20 世纪80 年代中后期才被正式命名的，此前统称为远红外射线。

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太赫兹波处于电子学与光子学的中间过渡区域，具有独特的优势：

（1）相比微波，太赫兹波的频率高、带宽大、波束发散角小，可以承载更高频率的调制信号，大幅提高通信速率、雷达分辨率。

（2）相比红外光，太赫兹波的透射性强，对大部分干燥、非金属、非极性材料都有较好的穿透能力，可进行成像、无损探测，以及在较恶劣气象条件下成像等。

（3）频谱“指纹”特性。大多数分子的分子振动和转动频率都处在太赫兹频段，因此利用太赫兹波与分子共振，可以有效识别不同的物质组成和含量，太赫兹波在危险品探测、物质识别、医学检测等领域具有一定应用潜力。

（4）光子能量低，生物兼容性好。1THz 电磁波的光子能量为4.14meV，远低于可见光、紫外光，是X 射线的数百万分之一，不会产生电离辐射。低功率太赫兹波可直接照射生物组织而不产生伤害 。

太赫兹波在各类物质中的传播特性还有待进一步深入研究。但根据已有的研究结果，太赫兹辐射对有极电介质、无极电介质及金属导体的透射性有很大区别。有极电介质存在等效的电偶极矩，金属导体内部则存在大量自由移动的电荷，两者与太赫兹波相互作用时会出现共振吸收，因此太赫兹波对这两种物质的穿透性很低。而无极电介质对太赫兹波不会产生共振吸收效应，从而具有很强的穿透性。由此太赫兹成像可以将不同的材质加以区分。很多包装材料如塑料、纸箱、布料、木材等都属于无极电介质，但它们对可见光都是不透明的。故可结合相应技术对不透明的物体进行太赫兹成像，作为X射线和超声等成像技术的补充，探测材料内部缺陷和密封包装内的物品。太赫兹超长波光子坐垫, 金道圣王大健康 济世康延。

太赫兹波正好处于科学技术发展相对较好的微波毫米波和红外线光学之间，虽然在电磁波频谱中占有很特殊的位置，也具有很多特殊的性质，但是很多年以来，太赫兹波的研究却是一个相对落后的“空白”。关于太赫兹波课题的篇科技论文于1890年就已经发表在期刊PhysicalReview的版首页，但是直到20世纪末，太赫兹射线的产生、检测和利用仍然面临挑战，阻碍着技术的研究和发展。因为当时，国际上研究太赫兹波发射的装置主要集中在高能物理激光、微波雷达以及太赫兹波成像与数据通讯领域，科研难度高，投入成本巨大。太赫兹托玛琳护腰, 金道圣王大健康 济世康延。广东太赫兹健体舱

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