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第
43
卷第
12
期
2013
年
12
月
激光与红外
LASER & INFRARED
Vo
1.
43 ,No.12
December
,2013
文章编号:
1001-5078
(2013)
12-1325-04
·综述与评论·
太赫兹波远程探测的最新研究进展
吴四清
1
,
2
,刘劲松
1
,汪盛烈
1
,胡
兵
1
(1.华中科技大学武汉光电国家实验室/光学与电子信息学院,湖北武汉
430074;
2.
湖北科技学院电子与信息工程学院,湖北咸宁
437100)
摘
要:大赫兹波具有许多独特的性质,在很多科学技术领域有着广泛的应用前景。然而,由
于水汽对大赫兹波存在强烈的吸收,使得太赫兹波在空气中的传输距离十分有限,限制了大赫
兹波的应用,如何实现大赫兹波的远程探测成为大赫兹领域的研究重点。本文介绍了最近出
现的
THz-REEF
和
TEA
两种远程大赫兹波探测方法,分析了探测过程和探测系统的结构,解
释了内在的物理机制,并对其应用进行了展望。
关键词:大赫兹波;激光脉冲;
THz-
REEF;
TEA
中图分类号
:TN241
文献标识码:
A
DOI:
10. 3969/j.
issn.
1001-5078.2013.
12.01
Recent research progress
of
terahertz
waves remote detection
WU
Si
吨
ing
1
•
2
,
LIU
Jin-song
1
,
WANG
Sheng-lie
1
,
HU
Bing
1
(1.
Wuhan National
Laboratorγfor
Optoelectronics , School of Optical and Electronic Information , Huazhong University
of Science and Technology
, Wuhan 430074 , China;
2. School of Electronic and Information Engineering
,
H
山
ei
University of Science & Technology ,Xiannir
Abst
仕
ra
缸
ct
七
:Te
臼
raher
nology. However , due to the strong water vapor absorption of THz wave in air, the transmitting distances of THz wave
are very limited
, which restricts the THz applications.
How
to implement THz remote detection becomes the focus of
the study in the THz field. This paper focuses on the recent remote THz
wave
detecting method of THz-REEF and
TEA
, analyzes the detecting process and the structure of the detecting system , explains the intrinsic physical mecha-
nism
,and look into the future of THz applications.
Key
words:
THz wave; laser pulse; THz-REEF; TEA
1
引言
太赫兹波是指振荡频率在
10
12
量级,位于电磁
波谱中微波和红外之间特定波段的电磁波。该波段
电面在波具有很多独特的性质
[1-3]
,在许多科学技术
领域具有广泛的应用前景。如:太赫兹波对许多非
极性物质和介电材料具有良好的穿透性,可对不透
明物体进行成像
[4-7]
,是超声波和
X
射线成像技术
的有效补充;太赫兹光子能量为
4.1
meV
,低于各种
化学键能,是
X
射线光子能量的
10
7
_
10
8
分之一,
太赫兹辐射不会导致光致电离而破坏被检物质,非
常适用于针对人体或其他生物样品的活体无损检
测;太赫兹波段包含了丰富的化学和物理信息,大多
生物大分子和极性分子的转动和振功能级跃迁都处
在这一波段,根据这些指纹谱山,太赫兹光谱成像
技术能够分辨物体的形貌,鉴别物体的组成成分,方
便分析物体的物理化学性质,为缉毒、反恐、排爆等
提供相关的理论依据和技术支撑。目前太赫兹波的
基金项目:国家自然科学基金
(
No.
61177095)
;湖北省重点基金
(No.
2012FFA074)
;教育部博士点基金(
No.
20100142110042)
;中央
高校基本科研业务费
(HUST:No.2012QN094
和
2012QN097)
资助。
作者简介:吴四清
(1973
寸,男,在读博士研究生,主要从事太赫
兹辐射的产生与探测方面的研究。
E-mail:wus
叩
ngccnu@
163.
com
收稿日期
:2013
-D
4-24
第
43
卷第
12
期
2013
年
12
月
激光与红外
LASER & INFRARED
Vo
1.
43 ,No.12
December
,2013
文章编号:
1001-5078
(2013)
12-1325-04
·综述与评论·
太赫兹波远程探测的最新研究进展
吴四清
1
,
2
,刘劲松
1
,汪盛烈
1
,胡
兵
1
(1.华中科技大学武汉光电国家实验室/光学与电子信息学院,湖北武汉
430074;
2.
湖北科技学院电子与信息工程学院,湖北咸宁
437100)
摘
要:大赫兹波具有许多独特的性质,在很多科学技术领域有着广泛的应用前景。然而,由
于水汽对大赫兹波存在强烈的吸收,使得太赫兹波在空气中的传输距离十分有限,限制了大赫
兹波的应用,如何实现大赫兹波的远程探测成为大赫兹领域的研究重点。本文介绍了最近出
现的
THz-REEF
和
TEA
两种远程大赫兹波探测方法,分析了探测过程和探测系统的结构,解
释了内在的物理机制,并对其应用进行了展望。
关键词:大赫兹波;激光脉冲;
THz-
REEF;
TEA
中图分类号
:TN241
文献标识码:
A
DOI:
10. 3969/j.
issn.
1001-5078.2013.
12.01
Recent research progress
of
terahertz
waves remote detection
WU
Si
吨
ing
1
•
2
,
LIU
Jin-song
1
,
WANG
Sheng-lie
1
,
HU
Bing
1
(1.
Wuhan National
Laboratorγfor
Optoelectronics , School of Optical and Electronic Information , Huazhong University
of Science and Technology
, Wuhan 430074 , China;
2. School of Electronic and Information Engineering
,
H
山
ei
University of Science & Technology ,Xiannir
Abst
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are very limited
, which restricts the THz applications.
How
to implement THz remote detection becomes the focus of
the study in the THz field. This paper focuses on the recent remote THz
wave
detecting method of THz-REEF and
TEA
, analyzes the detecting process and the structure of the detecting system , explains the intrinsic physical mecha-
nism
,and look into the future of THz applications.
Key
words:
THz wave; laser pulse; THz-REEF; TEA
1
引言
太赫兹波是指振荡频率在
10
12
量级,位于电磁
波谱中微波和红外之间特定波段的电磁波。该波段
电面在波具有很多独特的性质
[1-3]
,在许多科学技术
领域具有广泛的应用前景。如:太赫兹波对许多非
极性物质和介电材料具有良好的穿透性,可对不透
明物体进行成像
[4-7]
,是超声波和
X
射线成像技术
的有效补充;太赫兹光子能量为
4.1
meV
,低于各种
化学键能,是
X
射线光子能量的
10
7
_
10
8
分之一,
太赫兹辐射不会导致光致电离而破坏被检物质,非
常适用于针对人体或其他生物样品的活体无损检
测;太赫兹波段包含了丰富的化学和物理信息,大多
生物大分子和极性分子的转动和振功能级跃迁都处
在这一波段,根据这些指纹谱山,太赫兹光谱成像
技术能够分辨物体的形貌,鉴别物体的组成成分,方
便分析物体的物理化学性质,为缉毒、反恐、排爆等
提供相关的理论依据和技术支撑。目前太赫兹波的
基金项目:国家自然科学基金
(
No.
61177095)
;湖北省重点基金
(No.
2012FFA074)
;教育部博士点基金(
No.
20100142110042)
;中央
高校基本科研业务费
(HUST:No.2012QN094
和
2012QN097)
资助。
作者简介:吴四清
(1973
寸,男,在读博士研究生,主要从事太赫
兹辐射的产生与探测方面的研究。
E-mail:wus
叩
ngccnu@
163.
com
收稿日期
:2013
-D
4-24