太赫兹技术

韩国蔚山科学技术院的研究团队最近研发出了一项太赫兹电磁波放大技术，可以将太赫兹电磁波放大30000倍。这项研究通过基于物理理论模型的人工智能逆向设计方法，对太赫兹纳米谐振器进行了优化，从而大大提高了其放大效率。这项研究的成果发表在《纳米快报》（Nano Letters）杂志上。

瑞典林雪平大学的研究人员在一项发表于《Advanced Science》杂志的研究中指出，通过使用由纤维素和导电聚合物制成的气凝胶，可以调节太赫兹光的传输。这是解锁太赫兹波应用的重要一步。

近日，西安交通大学张留洋教授团队基于太赫兹时域信号的局部对称性特征，结合脉冲信号的多次反射机制，提出了一套在极低信噪比下进行高对比度成像的太赫兹信号处理体系，能够对涂层、复合材料和电子器件的内部缺陷实现高效精确定位与检测，有望应用于机械领域关键构件的损伤检测。

可见光只是电磁光谱的一小部分，而对频率超出人类视觉的光波的操纵使手机和CT扫描等技术成为可能。莱斯大学的研究人员计划利用以前未使用的频谱部分。新研究发现可能带来用于量子传感的太赫兹技术

据德国电子同步辐射加速器DESY官网11月28日消息，德国Zeuth光子注入加速器试验站（Photoinjektor-Teststand in Zeuthen，PITZ）新的太赫兹自由电子激光线站投入使用。勃兰登堡州科研部长许勒女士、装置所在地Zeuth市政府负责人斯台格曼先生、欧洲自由电子激光装置科研负责人辰切尔先生等共同出席了投入使用庆祝仪式。

在包括从无线电波到 X 射线和伽马射线的一切事物的电磁频谱上，存在传统电子设备几乎无法运行的死区。这个死区被太赫兹波占据。科学家使用石墨烯晶体管成功实现高速、高灵敏度太赫兹检测

美国国立信息通信技术研究院（NICT，院长：TOKUDA Hideyuki, Ph.D.）开发了一种基于半导体超晶格谐波混频器的宽带高精度太赫兹 (THz) 频率计数器。它显示从 0.12 THz 到 2.8 THz的测量不确定度小于 1 x 10 -16。这种在室温下运行的紧凑且易于操作的太赫兹计数器适用于下一代 ICT 基础设施“超越 5G / 6G”支持的各种太赫兹应用。

日本研究人员成功地测试了无反射、高折射率的超表面，该超表面最终可能被用于实际应用中，以发送、接收和操纵太赫兹波段（THz）的光和无线电波。超表面是一种人造的二维平面材料，是由放置在聚酰亚胺薄膜正反面的超细银浆墨水切割金属线制成的。

随着第五代移动通讯技术（5G）逐步普及，支撑未来五至十年全面覆盖的超高速网络，第六代（6G）技术的研发也已展开序幕。香港城大电机工程学系讲座教授兼大赫兹及毫米波国家重点实验室主任陈志豪教授领导的跨学科专家团队，正致力推动太赫兹技术的发展，尤其在6G移动通讯、成像和光谱工具方面的应用。

一支由俄罗斯和英国的研究人员组成的联合团队基于石墨烯中量子遂穿效应制造了一种高灵敏度太赫兹探测器。

德国和西班牙的研究小组开发出一种基于石墨烯的新型材料，可以有效产生太赫兹脉冲。太赫兹脉冲在电磁频谱中位于红外线和微波之间，具有巨大的未来技术发展潜力，借助这项技术可以实现极快的移动通信连接和无线网络（如5G网络）。目前，从千兆赫兹脉冲（4G网络）发展到太赫兹脉冲的主要瓶颈是频率转换效率不足的问题，而这种新型材料可以作为倍频器，有望比其他材料更有效地产生太赫兹脉冲。

太赫兹射线的应用范围很广，从高速无线网络到检测癌症和炸弹。现在，研究人员说，他们也许最终可以制造出一种便携式，高功率的太赫兹激光器。

近期，中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所计算物理与量子材料研究部徐文课题组与中国工程物理研究院合作，应用太赫兹自由电子激光装置（CTFEL）装置，开展电子材料的太赫兹动力学特性研究

太赫兹频段是一种新的频率资源，有望用于未来的超高速无线通信——如第六代（6G）通信技术。德国和美国科学家研制出一种新型低成本太赫兹接收器，由一个二极管和一个专用的信号处理器组成，能在110米范围内以115吉比特（Gb）/秒的速率、0.3太赫兹（THz）的载波频率传输数据。

近日，一个来自德国、意大利和英国的研究团队成功开发出一种关键的光子组件，实现了半导体量子阱的子带间跃迁与金属腔的光子模式超强耦合，有望用可饱和吸收体（SA）来制造廉价的、可引发短太赫兹脉冲的量子级联激光器（QCL）。这将成为太赫兹应用道路上的一个重要里程碑。

新加坡南洋理工大学Ranjan Singh教授团队和大阪大学Masayuki Fujita、Tadao Nagatsuma教授团队联合研发一款超高速太赫兹无线芯片（下称：太赫兹芯片），不仅可以传输太赫兹波，还能产生每秒 11 Gbit 的数据速率， 并能支持 4K 高清视频的实时传输，且超过迄今为止 5G 通信每秒 10Gbit 的理论上限。

太赫兹技术广泛应用于雷达、遥感、反恐安全、高速保密通信、环境监测及医学诊断等领域，太赫兹领域的研究对国民经济和国家安全有重大应用价值。在太赫兹的相关研究中，实现太赫兹波的动态调制对太赫兹的进一步应用具有重要意义。超表面作为一种操纵电磁波的人工结构，在调整太赫兹波的幅度、相位、频段等电磁特性方面起着关键作用。

理海大学电子和计算机工程系副教授Sushil Kumar研究小组致力于太赫兹半导体 “量子级联 “激光器（QCL）技术前沿。在太赫兹技术上取得另一项突破：他们已经开发出一种用于等离激元激光器的新型锁相技术，并通过使用该技术实现了太赫兹激光器的创纪录的高功率输出。他们的激光器产生了任何单波长半导体量子级联激光器的最高辐射效率。