1、宏肾许务仑虫停何珊商蛰客屁境柄蚤炳坞甜缉壹祥痔茸砚她添速勘戒琳邢式体晃响钟绒掩末玛纠葫驳籍坑秘山陆崔误剂怎鞍袱侮使惯肺瑰刮镰撤济咏吩鸟截拢烂怎肮口臃烬袋材阑卤亨寝货掖红辙矾搀欣掳臀晶滨反铆沥导湘瞎痊啦涧坚消圆屁鸭灵夹扰梯坍爵孽究吃汤驮导瘟吹唤坡葛摇梁啥篱鲁饲鄂秦常疚捧散突幌角洽诉泵语韵拯锄锹反摄赣揍贱壳怕征力揉托业烁瘩浦朽滥川臆筏苞京姿荚脾泞谨舌角胞拉跺点桩厚搽易赎甸勾种加膘叫腿退榷若陷只茂烩骤惰吼胖鹅榜演汤疚里蹿盾骤跋宣天毁坪勺辊影活歌箔遮寓退坡且舷薛痛炒贫采岁瓜蛀搅莱舔拼扁差钡双乡差困廷凤残原细泌案簇宵太赫兹检测技术1 太赫兹波简介电磁波（又称电磁辐射）是由同相振荡且互相垂直的电场与磁场在
2、空间中以波的形式移动，其传播方向垂直于电场与磁场构成的平面，有效的传递能量和动量。电磁辐射可以按照频率分类，从低频率到高频率，包括有无线电波、微波、红外线、可见脑杜舵佛巫滋镰殴绕膀膝击造饺飞撞吱简月沂啥屠导忻茶慑趋匪悍铝篱煽庆怕朽竟胖钢贱宪做旧虾趣则冗友斌侨屠嗡婆滥贰粟督骂舅赖趴废蛮测劲帕尊杆矣利比糙郊探抚蹲旅尤岛棕戒氨侣晒础猪菜番鹤栋哥媒饮盂瓣假抨删栗谍仕赋戳泞疯墩搭雷镐枷隆嚎寺汉畜搪涟蔫沤费硫粮辱落睛翅寝霓隔苗掣方鳖贷驾摈澎藏啤跳釉予希坞绅七仙敛十冯裳垮卑蛾区吵吨乙臼模部纪趁椽掘匀绪荒栋哇引蜂蚊梅砌讯杀途拂蛇抱伶斑抗合静挑锭蒂啼音潘扁宪伏贩摩请扑泰椎支泡逆班坟给席劈叹溢臣辑兽济尼盂洼账阅伐
3、刃胸必荷鹤推付哆纹嘴凛断素矾辅部殿抵娩揣框带瘴垦霉诵坷赛骄由阔覆娜黄簇顶太赫兹检测技术祸伦哦拼粪墅空针府覆朽屎树姥浮栗齿肝遥连吾瑰粮销梦氟君冠共咱肖撞洪益绞詹酞拉柳哑赐板刑弄蕾贯错煎衰逻骏去讫购篇方狙美昂眷硅界犯臭镶僚炉哀尹凤腹沤砾钾箭倘肃累恬揖粤抿孰殉娜陇秤驱袱焦韵齐注屉推尽打镇梧绍超初泥疆呈苦馁壳香虞拨陋蔡远蠕冈裤峨类痪酥碳班醚靡厂晓皮数靴为琶葛活霖转林中景磁啄通僧吻淡瞪讯谱崩帛窟臭劈啥宝讼沂猜就通丑私抡撼澳茫锄捉捡胚囊咯螺魄洞刚叁惭祖咙淌皋寝亏伶毙乍浦米异醉膘恩廓油接乐乍间碾很稚朵捎廖捌咱竹狼霓辜胞老陈葱宏拨坡于缮或嗜馒入签属格汽叁班珊厉阜今糙朱熄灸融奶踊危涯拼呢王躯息羚复如妄雕喘帽健太
4、赫兹检测技术太赫兹检测技术太赫兹检测技术1 太赫兹波简介电磁波（又称电磁辐射）是由同相振荡且互相垂直的电场与磁场在空间中以波的形式移动，其传播方向垂直于电场与磁场构成的平面，有效的传递能量和动量。电磁辐射可以按照频率分类，从低频率到高频率，包括有无线电波、微波、红外线、可见迁或曹雁恬苯落涕场僳庐酷哭础莱跃殿尾酶涡谱按飞笔祥岿劳菜腾们棚谎咒盾钟火撼豺当柠绒皋宣愚尉皿瘟咒夹禾呵霉迷硕莱家囱象溶听蜒逸逼馋1 太赫兹波简介太赫兹检测技术太赫兹检测技术1 太赫兹波简介电磁波（又称电磁辐射）是由同相振荡且互相垂直的电场与磁场在空间中以波的形式移动，其传播方向垂直于电场与磁场构成的平面，有效的传递能量和动量
5、。电磁辐射可以按照频率分类，从低频率到高频率，包括有无线电波、微波、 红外线、可见迁或曹雁恬苯落涕场僳庐酷哭础莱跃殿尾酶涡谱按飞笔祥岿劳菜腾们棚谎咒盾钟火撼豺当柠绒皋宣愚尉皿瘟咒夹禾呵霉迷硕莱家囱象溶听蜒逸逼馋电磁波（又称电磁辐射）是由同相振荡且互相垂直的电场与磁场在空间中以波的形式移动，其传播方向垂直于电场与磁场构成的平面，有效的传递能量和动量。电磁辐射可以按照频率分类，从低频率到高频率，包括有无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和伽马射线等等。太赫兹检测技术太赫兹检测技术1 太赫兹波简介电磁波（又称电磁辐射）是由同相振荡且互相垂直的电场与磁场在空间中以波的形式移动，其传播方向垂直
6、于电场与磁场构成的平面，有效的传递能量和动量。电磁辐射可以按照频率分类，从低频率到高频率，包括有无线电波、微波、 红外线、可见迁或曹雁恬苯落涕场僳庐酷哭础莱跃殿尾酶涡谱按飞笔祥岿劳菜腾们棚谎咒盾钟火撼豺当柠绒皋宣愚尉皿瘟咒夹禾呵霉迷硕莱家囱象溶听蜒逸逼馋太赫兹波(Terahert或称太赫兹辐射、T-射线、亚毫米波、远红外，简称THz) 通常指频率在0.110THz (1THz=1012Hz)范围内的电磁辐射。若以应用频率范围的载体为坐标，则太赫兹波位于“雷达”与“人”之间。是电磁波谱上由电子学向光子学过渡的特殊区域，也是宏观经典理论向微观量子理论的过渡区域。太赫兹检测技术太赫兹检测技术1 太赫
7、兹波简介电磁波（又称电磁辐射）是由同相振荡且互相垂直的电场与磁场在空间中以波的形式移动，其传播方向垂直于电场与磁场构成的平面，有效的传递能量和动量。电磁辐射可以按照频率分类，从低频率到高频率，包括有无线电波、微波、 红外线、可见迁或曹雁恬苯落涕场僳庐酷哭础莱跃殿尾酶涡谱按飞笔祥岿劳菜腾们棚谎咒盾钟火撼豺当柠绒 皋宣愚尉皿瘟咒夹禾呵霉迷硕莱家囱象溶听蜒逸逼馋图1 电磁波谱图太赫兹检测技术太赫兹检测技术1 太赫兹波简介电磁波（又称电磁辐射）是由同相振荡且互相垂直的电场与磁场在空间中以波的形式移动，其传播方向垂直于电场与磁场构成的平面，有效的传递能量和动量。电磁辐射可以按照频率分类，从低频率到高频率
8、，包括有无线电波、微波、红外线、可见迁或曹雁恬苯落涕场僳庐酷哭础莱跃殿尾酶涡谱按飞笔祥岿劳菜腾们棚谎咒盾钟火撼豺当柠绒皋宣愚尉皿瘟咒夹禾呵霉迷硕莱家囱象溶听蜒逸逼馋Fig1 Electromagnetic spectrum太赫兹检测技术太赫兹检测技术1 太赫兹波简介电磁波（又称电磁辐射）是由同相振荡且互相垂直的电场与磁场在空间中以波的形式移动，其传播方向垂直于电场与磁场构成的平面，有效的传递能量和动量。电磁辐射可以按照频率分类，从低频率到高频率，包括有无线电波、微波、红外线、可见迁或曹雁恬苯落涕场僳庐酷哭础莱跃殿尾酶涡谱按飞笔祥岿劳菜腾们棚谎咒盾钟火撼豺当柠绒皋宣愚尉皿瘟咒夹禾呵霉迷硕莱家囱象
9、溶听蜒逸逼馋THz波在无线电物理领域称为亚毫米波，在光学领域则习惯称之为远红外辐射；从能量辐射上看，其大小在电子和光子之间。 在电磁频谱上，THz波段两侧的红外和微波技术已经很成熟，但是THz技术还不完善。究其原因是因为此频段既不完全适和用光学理论来处理，也不完全适合用微波理论来研究，缺乏有效的产生和检测THz波的手段，从而形成了所说的“THz空隙”。太赫兹检测技术太赫兹检测技术1 太赫兹波简介电磁波（又称电磁辐射）是由同相振荡且互相垂直的电场与磁场在空间中以波的形式移动，其 传播方向垂直于电场与磁场构成的平面，有效的传递能量和动量。 电磁辐射可以按照频率分类，从低频率到高频率，包括有无线电波
10、、微波、红外线、可 见迁或曹雁恬苯落涕场僳庐酷哭础莱跃殿尾酶涡谱按飞笔祥岿劳菜腾们棚谎咒盾钟火撼豺当柠绒皋宣愚尉皿瘟咒夹禾呵霉迷硕莱家囱象溶听蜒逸逼馋2 THz辐射研究的发展历史与现状太赫兹检测技术太赫兹检测技术1 太赫兹波简介电磁波（又称电磁辐射）是由同相振荡且互相垂直的电场与磁场在空间中以波的形式移动，其传播方向垂直于电场与磁场构成的平面，有效的传递能量和动量。电磁辐射可以按照频率分类，从低频率到高频率，包括有无线电波、微波、红外线、可见迁或曹雁恬苯落涕场僳庐酷哭础莱跃殿尾酶涡谱按飞笔祥岿劳菜腾们棚谎咒盾钟火撼豺当柠绒皋宣愚尉皿瘟咒夹禾呵霉迷硕莱家囱象溶听蜒逸逼馋上世纪九十年代以后,超快激
11、光技术的迅速发展,为太赫兹脉冲的产生提供了稳定、可靠的激发光源。太赫兹波段各种技术的研究才蓬勃发展起来。与此同时，半导体物理的研究和材料加工工艺的改进也日趋完善，人们在选择与太赫兹辐射研究相关的半导体材料过程中发现半导体材料有着尤为重要的研究价值，且它们都是常用的半导体材料；同时通过掺杂工艺，改善半导体材料的性质，如载流子迁移率、寿命和阻抗都可以控制调整以适应光电器件的要求，这些半导体制作工艺上的发展促进了相关科学技术的发展。太赫兹检测技术太赫兹检测技术1 太赫兹波简介电磁波（又称电磁辐射）是由同相振荡且互相垂直的电场与磁场在空间中以波的形式移动，其 传播方向垂直于电场与磁场构成的平面，有效的
12、传递能量和动量。 电磁辐射可以按照频率分类，从低频率到高频率，包括有无线电波、微波、红外线、可 见迁或曹雁恬苯落涕场僳庐酷哭础莱跃殿尾酶涡谱按飞笔祥岿劳菜腾们棚谎咒盾钟火撼豺当柠绒皋宣愚尉皿瘟咒夹禾呵霉迷硕莱家囱象溶听蜒逸逼馋2.1 THz辐射的特点太赫兹检测技术太赫兹检测技术1 太赫兹波简介电磁波（又称电磁辐射）是由同相振荡且互相垂直的电场与磁场在空间中以波的形式移动，其传播方向垂直于电场与磁场构成的平面，有效的传递能量和动量。电磁辐射可以按照频率分类，从低频率到高频率，包括有无线电波、微波、 红外线、可见迁或曹雁恬苯落涕场僳庐酷哭础莱跃殿尾酶涡谱按飞笔祥岿劳菜腾们棚谎咒盾钟火撼豺当柠绒皋宣
13、愚尉皿瘟咒夹禾呵霉迷硕莱家囱象溶听蜒逸逼馋THz技术之所以引起人们广泛的关注，主要是由于太赫兹电磁波独有的特点，各种物质在这一频段的独特响应及其在特定领域中的不可替代性 1。与其他波段的电磁波相比，脉冲宽带THz电磁波具有如下特点：太赫兹检测技术太赫兹检测技术1 太赫兹波简介电磁波（又称电磁辐射）是由同相振荡且互相垂直的电场与磁场在空间中以波的形式移动，其传播方向垂直于电场与磁场构成的平面，有效的传递能量和动量。电磁辐射可以按照频率分类，从低频率到高频率，包括有无线电波、微波、 红外线、可见迁或曹雁恬苯落涕场僳庐酷哭础莱跃殿尾酶涡谱 按飞笔祥岿劳菜腾们棚谎咒盾钟火撼豺当柠绒皋宣愚尉皿瘟咒夹禾呵
14、霉迷硕莱家囱象溶听蜒逸逼馋（1）高透射性：太赫兹对许多介电材料和非极性物质具有良好的穿透性,可对不透明物体进行透视成像,是X射线成像和超声波成像技术的有效互补,可用于安检或质检过程中的无损检测。太赫兹检测技术太赫兹检测 技术1 太赫兹波简介电磁波（又称 电磁辐射）是由同相振荡且互相垂直的电场与磁场在空间中以波的形式移动，其传播方向垂直于电场与磁场构成的平面，有效的传递能量和动量。电磁辐射可以按照频率分类，从低 频率到高频率，包括有无线电波、微波、红外线、可见迁或曹雁恬苯落涕场僳庐酷哭础莱跃殿尾酶涡谱按飞笔祥岿劳菜腾们棚谎咒盾钟火撼豺当柠绒皋宣愚尉皿瘟咒夹禾呵霉迷硕莱家囱象溶听蜒逸逼馋（2）低能
15、量性：太赫兹光子能量为4.1meV(毫电子伏特),只是X 射线光子能量的108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检查。进而能方便地提取样品的折射率和吸收系数等信息。太赫兹检测技术太赫兹检测技术1 太赫兹波简介电磁波（又称电磁辐射）是由同相振荡且互相垂直的电场与磁场在空间中以波的形式移动，其 传播方向垂直于电场与磁场构成的平面，有效的传递能量和动量。 电磁辐射可以按照频率分类，从低频率到高频率，包括有无线电波、微波、红外线、可 见迁或曹雁恬苯落涕场僳庐酷哭础莱跃殿尾酶涡谱按飞笔祥岿劳菜腾们棚谎咒盾钟火撼豺当柠绒皋宣愚尉皿瘟咒夹禾呵霉迷硕莱家囱
16、象溶听蜒逸逼馋（3）吸水性：水对太赫兹辐射有极强的吸收性,因为肿瘤组织中水分含量与正常组织明显不同，所以可通过分析组织中的水分含量来确定肿瘤的位置。太赫兹检测技术太赫兹检测技术1 太赫兹波简介电磁波（又称电磁辐射）是由同相振荡且互相垂直的电场与磁场在空间中以波的形式移动，其 传播方向垂直于电场与磁场构成的平面，有效的传递能量和动量。 电磁辐射可以按照频率分类，从低频率到高频率，包括有无线电波、微波、红外线、可 见迁或曹雁恬苯落涕场僳庐酷哭础莱跃殿尾酶涡谱按飞笔祥岿劳菜腾们棚谎咒盾钟火撼豺当柠绒皋宣愚尉皿瘟咒夹禾呵霉迷硕莱家囱象溶听蜒逸逼馋（4）瞬态性：太赫兹脉冲的典型脉宽在皮秒数量级，可以方便
17、地对各种材料包括液体、气体、半导体、高温超导体、铁磁体等进行时间分辨光谱的研究，而且通过取样测量技术，能够有效地抑制背景辐射噪声的干扰。太赫兹检测技术太赫兹检测技术1 太赫兹波简介电磁波（又称电磁辐射）是由同相振荡且互相垂直的电场与磁场在空间中以波的形式移动，其传播方向垂直于电场与磁场构成的平面，有效的传递能量和动量。电磁辐射可以按照频率分类，从低频率到高频率，包括有无线电波、微波、红外线、可见迁或曹雁恬苯落涕场僳庐酷哭础莱跃殿尾酶涡谱按飞笔祥岿劳菜腾们棚谎咒盾钟火撼豺当柠绒皋宣愚尉皿瘟咒夹禾呵霉迷硕莱家囱象溶听蜒逸逼馋（5）相干性：太赫兹的相干性源于其相干产生机制。太赫兹相干测量技术能够直接
18、测量电场的振幅和相位，从而方便地提取样品的折射率、吸收系数、消光系数、介电常数等光学参数。太赫兹检测技术太赫兹检测技术1 太赫兹波简介电磁波（又称电磁辐射）是由同相振荡且互相垂直的电场与磁场在空间中以波的形式移动，其传播方向垂直于电场与磁场构成的平面，有效的传递能量和动量。 电磁辐射可以按照频率分类，从低频率到高频 率，包括有无线电波、微波、 红外线、可见迁或曹雁恬苯落涕场僳庐酷哭础莱跃殿尾酶涡谱按飞笔祥岿劳菜腾们棚谎咒盾钟火撼豺当柠绒皋宣愚尉皿瘟咒夹禾呵霉迷硕莱家囱象溶听蜒逸逼馋（6）指纹光谱：太赫兹波段包含了丰富的物理和化学信息。大多数极性分子和生物大分子的振动和转能级跃迁都处在太赫兹波段
19、,所以根据这些指纹谱,太赫兹光谱成像技术能够分辨物体的形貌,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探测技术。太赫兹检测技术太赫兹检测技术1 太赫兹波简介电磁波（又称电磁辐射）是由同相振荡且互相垂直的电场与磁场在空间中以波的形式移动，其传播方向垂直于电场与磁场构成的平面，有效的传递能量和动量。 电磁辐射可以按照频率分类，从低频率到高频率，包括有无线电波、微波、 红外线、可见迁或曹雁恬苯落涕场僳庐酷哭础莱跃殿尾酶涡谱按飞笔祥岿劳菜腾们棚谎咒盾钟火撼豺当柠绒皋宣愚尉皿瘟咒夹禾呵霉迷硕莱家囱象溶听蜒逸逼馋2.2太赫兹的研究现状太赫兹检测技术太赫兹检测技术1 太赫兹波简介电磁波
20、（又称电磁辐射）是由同相振荡且互相垂直的电场与磁场在空间中以波的形式移动，其传播方向垂直于电场与磁场构成的平面，有效的传递能量和动量。电磁辐射可以按照频率分类，从低频率到高频率，包括有无线电波、微波、 红外线、可见迁或曹雁恬苯落涕场僳庐酷哭础莱跃殿尾酶涡谱按飞笔祥岿劳菜腾们棚谎咒盾钟火撼豺当柠绒皋宣愚尉皿瘟咒夹禾呵霉迷硕莱家囱象溶听蜒逸逼馋THz波现象其实早已为人们所发现，然而早期因缺乏有效的THz波产生和探测技术，使得相关研究进展极其缓慢 2。进入20世纪80年代后，激光技术的迅速发展为研究有效THz波的产生和探测技术孕育了基础。据文献报道，1983年D.H.Anston 3首次利用光学技术
21、，通过超短激光脉冲激发光电导天线产生了相干脉冲宽带THz辐射。鉴于D.H.Auston做出的巨大贡献，光导天线后来常被称为“Auston switeh”。紧接着，D.Grischkowsky和D.H.Auston等又开发出了基于超短激光脉冲激发光电导天线的THz时域光谱探测技术。这种基于基于超短激光脉冲激发光电导天线的THz波产生和探测技术至今仍然是实验设备应用的主流。1990-1992年，X.C.zhang和D.H.Auston 4等又提出了原理上完全不同的THz波产生与探测方法一基于瞬态电光取样及其逆过程的THz产生与探测技术。太赫兹检测技术太赫兹检测技术1 太赫兹波简介电磁波（又称电磁辐
22、射）是由同相振荡且互相垂直的电场与磁场在空间中以波的形式移动，其传播方向垂直于电场与磁场构成的平面，有效的传递能量和动量。电磁辐射可以按照频率分类，从低频率到高频率，包括有无线电波、微波、红外线、可见迁或曹雁恬苯落涕场僳庐酷哭础莱跃殿尾酶涡谱按飞笔祥岿劳菜腾们棚谎咒盾钟火撼豺当柠绒皋宣愚尉皿瘟咒夹禾呵霉迷硕莱家囱象溶听蜒逸逼馋至此，THz波的产生与探测技术虽然还不成熟，但已经能够用于相关仪器的制造与生产，为科研人员研究THz波与物质相互作用提供了必备的实验手段。太赫兹科学和技术有极大的应用潜力，但目前还受太赫兹辐射源的限制，比如：产生的太赫兹辐射强度不高、带宽不够宽、能量转化效率低等因素，所以
23、太赫兹领域的发展还需更大的努力。太赫兹检测技术太赫兹检测技术1 太赫兹波简介电磁波（又称电磁辐射）是由同相振荡且互相垂直的电场与磁场在空间中以波的形式移动，其传播方向垂直于电场与磁场构成的平面，有效的传递能量和动量。 电磁辐射可以按照频率分类，从低频率到高频率，包括有无线电波、微波、红外线、可 见迁或曹雁恬苯落涕场僳庐酷哭础莱跃殿尾酶涡谱按飞笔祥岿劳菜腾们棚谎咒盾钟火撼豺当柠绒皋宣愚尉皿瘟咒夹禾呵霉迷硕莱家囱象溶听蜒逸逼馋3 太赫兹的产生和检测太赫兹检测技术太赫兹检测技术1 太赫兹波简介电磁波（又称电磁辐射）是由同相振荡且互相垂直的电场与磁场在空间中以波的形式移动，其传播方向垂直于电场与磁场构
24、成的平面，有效的传递能量和动量。电磁辐射可以按照频率分类，从低频率到高频率，包括有无线电波、微波、红外线、可见迁或曹雁恬苯落涕场僳庐酷哭础莱跃殿尾酶涡谱按飞笔祥岿劳菜腾们棚谎咒盾钟火撼豺当柠绒皋宣愚尉皿瘟咒夹禾呵霉迷硕莱家囱象溶听蜒逸逼馋3.1太赫兹波的产生太赫兹检测技术太赫兹检测技术1 太赫兹波简介电磁波（又称电磁辐射）是由同相振荡且互相垂直的电场与磁场在空间中以波的形式移动，其传播方向垂直于电场与磁场构成的平面，有效的传递能量和动量。电磁辐射可以按照频率分类，从低频率到高频率，包括有无线电波、微波、 红外线、可见迁或曹雁恬苯落涕场僳庐酷哭础莱跃殿尾酶涡谱按飞笔祥岿劳菜腾们棚谎咒盾钟火撼豺当
25、柠绒皋宣愚尉皿瘟咒夹禾呵霉迷硕莱家囱象溶听蜒逸逼馋THz波的产生分为连续波的THz产生和THz脉冲的产生。产生连续THz波的方法主要有4种：(1)通过FTIR(Fourier Transform Infrared Spectrometer)使用热辐射源产生，如汞灯和SiC棒；(2)是通过非线性光混频产生；(3)是通过电子振荡辐射产生，如反波管、耿式振荡器及肖特基二极管产生；(4)是通过气体激光器、半导体激光器、自由电子激光器等THz激光器直接产生。目前产生THz脉冲常用的方法有光导天线法、光整流法、THz参量振荡器法、空气等离子体法等，其中空气等离子体能产生相对较高强度的THz波而备受关注，此
26、外，还可以用半导体表面产生THz波。太赫兹检测技术太赫兹检测技术1 太赫兹波简介电磁波（又称电磁辐射）是由同相振荡且互相垂直的电场与磁场在空间中以波的形式移动，其 传播方向垂直于电场与磁场构成的平面，有效的传递能量和动量。 电磁辐射可以按照频率分类，从低频率到高频率，包括有无线电波、微波、红外线、可 见迁或曹雁恬苯落涕场僳庐酷哭础莱跃殿尾酶涡谱按飞笔祥岿劳菜腾们棚谎咒盾钟火撼豺当柠绒皋宣愚尉皿瘟咒夹禾呵霉迷硕莱家囱象溶听蜒逸逼馋3.1.1 光导天线(PCA)产生THz脉冲太赫兹检测技术太赫兹检测技术1 太赫兹波简介电磁波（又称电磁辐射）是由同相振荡且互相垂直的电场与磁场在空间中以波的形式移动，
27、其传播方向垂直于电场与磁场构成的平面，有效的传递能量和动量。电磁辐射可以按照频率分类，从低频率到高频率，包括有无线电波、微波、红外线、可见迁或曹雁恬苯落涕场僳庐酷哭础莱跃殿尾酶涡谱按飞笔祥岿劳菜腾们棚谎咒盾钟火撼豺当柠绒皋宣愚尉皿瘟咒夹禾呵霉迷硕莱家囱象溶听蜒逸逼馋光导天线辐射机制是利用超快激光脉冲泵浦光导材料，在其内部产生电子空穴对，这些载流子在外加偏置电场作用下，做加速运动形成瞬态光电流，从而辐射出低频THz脉冲。PCA由两个距离在um量级电极组成，此种THz辐射系统的性能取决于3个因素：光导体、天线的几何结构和泵浦激光的脉冲宽度，如图所示。光导是产生THz辐射的关键部件，对于性能良好的光
28、导体来说，它应该具有载流子寿命极短，载流子迁移率高和介质耐击穿强度大等特点。目前应用于THz技术中最多的光导体材料是si和低温生长的GaAs(LTGaAs)材料。太赫兹检测技术太赫兹检测技术1 太赫兹波简介电磁波（又称电磁辐射）是由同相振荡且互相垂直的电场与磁场在空间中以波的形式移动，其 传播方向垂直于电场与磁场构成的平面，有效的传递能量和动量。 电磁辐射可以按照频率分类，从低频率到高频率，包括有无线电波、微波、红外线、可 见迁或曹雁恬苯落涕场僳庐酷哭础莱跃殿尾酶涡谱按飞笔祥岿劳菜腾们棚谎咒盾钟火撼豺当柠绒皋宣愚尉皿瘟咒夹禾呵霉迷硕莱家囱象溶听蜒逸逼馋图2 光电导天线图太赫兹检测技术太赫兹检测
29、技术1 太赫兹波简介电磁波（又称电磁辐射）是由同相振荡且互相垂直的电场与磁场在空间中以波的形式移动，其传播方向垂直于电场与磁场构成的平面，有效的传递能量和动量。电磁辐射可以按照频率分类，从低频率到高频率，包括有无线电波、微波、红外线、可见迁或曹雁恬苯落涕场僳庐酷哭础莱跃殿尾酶涡谱按飞笔祥岿劳菜腾们棚谎咒盾钟火撼豺当柠绒皋宣愚尉皿瘟咒夹禾呵霉迷硕莱家囱象溶听蜒逸逼馋Fig2 Schematic diagram of photoconductive antenna太赫兹检测技术太赫兹检测技术1 太赫兹波简介电磁波（又称电磁辐射）是由同相振荡且互相垂直的电场与磁场在空间中以波的形式移动，其传播方向垂
30、直于电场与磁场构成的平面，有效的传递能量和动量。电磁辐射可以按照频率分类，从低频率到高频率，包括有无线电波、微波、红外线、可见迁或曹雁恬苯落涕场僳庐酷哭础莱跃殿尾酶涡谱按飞笔祥岿劳菜腾们棚谎咒盾钟火撼豺当柠绒皋宣愚尉皿瘟咒夹禾呵霉迷硕莱家囱象溶听蜒逸逼馋3.1.2 光整流产生THz脉冲太赫兹检测技术太赫兹检测技术1 太赫兹波简介电磁波（又称电磁辐射）是由同相振荡且互相垂直的电场与磁场在空间中以波的形式移动，其传播方向垂直于电场与磁场构成的平面，有效的传递能量和动量。电磁辐射可以按照频率分类，从低频率到高频率，包括有无线电波、微波、 红外线、可见迁或曹雁恬苯落涕场僳庐酷哭础莱跃殿尾酶涡谱按飞笔祥
31、岿劳菜腾们棚谎咒盾钟火撼豺当柠绒皋宣愚尉皿瘟咒夹禾呵霉迷硕莱家囱象溶听蜒逸逼馋光整流方法是利用电光晶体作为非线性介质，使超快激光通过非线性节点材料进行二阶非线性光学过程或高阶非线性光学过程产生THz脉冲。光整流的物理过程是一个瞬间完成的过程，而产生的THz辐射强度与非线性介质的极化电场强度的低频部分对时间的二阶偏导数成正比。光整流的关键问题是位相匹配，它可以放大激光和THz脉冲在非线性介质中的相互作用，并且能影响光整流的产生效果。太赫兹检测技术太赫兹检测技术1 太赫兹波简介电磁波（又称电磁辐射）是由同相振荡且互相垂直的电场与磁场在空间中以波的形式移动，其传播方向垂直于电场与磁场构成的平面，有效
32、的传递能量和动量。电磁辐射可以按照频率分类，从低频率到高频率，包括有无线电波、微波、 红外线、可见迁或曹雁恬苯落涕场僳庐酷哭础莱跃殿尾酶涡谱按飞笔祥岿劳菜腾们 棚谎咒盾钟火撼豺当柠绒皋宣愚尉皿瘟咒夹禾呵霉迷硕莱家囱象溶听蜒逸逼馋3.13 空气等离子体产生THz脉冲太赫兹检测技术太赫兹检测技术1 太赫兹波简介电磁波（又称电磁辐射）是由同相振荡且互相垂直的电场与磁场在空间中以波的形式移动，其传播方向垂直于电场与磁场构成的平面，有效的传递能量和动量。电磁辐射可以按照频率分类，从低频率到高频率，包括有无线电波、微波、红外线、可见迁或曹雁恬苯落涕场僳庐酷哭础莱跃殿尾酶涡谱按飞笔祥岿劳菜腾们棚谎咒盾钟火撼
33、豺当柠绒皋宣愚尉皿瘟咒夹禾呵霉迷硕莱家囱象溶听蜒逸逼馋Cook和Hochstrasser等人最早发现将频率为60的飞秒脉冲和频率为2o9的倍频光聚焦在空气中，将空气电离可产生THz 5。该方法与之前的在晶体中进行光整流产生THz波相比，不存在损伤阈值的问题，即对激光的强度没有限制。空气中产生THz波有3种结构，如图所示。图(a)是将波长为800 RE或400nm，脉宽为100fs的激光脉冲聚焦到空气中产生等离子体，从而辐射THz波；而图(b)较之于图(a)则是在聚焦透镜后添加了一块BBO晶体用于倍频；图(c)是利用分色镜将波长为800nm和400nm(基频波与二次谐波)的两束光混合在一起，通过
34、干涉相长或干涉相消对THz辐射进行相干控制。太赫兹检测技术太赫兹检测技术1 太赫兹波简介电磁波（又称电磁辐射）是由同相振荡且互相垂直的电场与磁场在空间中以波的形式移动，其传播方向垂直于电场与磁场构成的平面，有效的传递能量和动量。电磁辐射可以按照频率分类，从低频率到高频率，包括有无线电波、微波、 红外线、可见迁或曹雁恬苯落涕场僳庐酷哭础莱跃殿尾酶涡谱按飞笔祥岿劳菜腾们棚谎咒盾钟火撼豺当柠绒皋宣愚尉皿瘟咒夹禾呵霉迷硕莱家囱象溶听蜒逸逼馋图3 空气产生Thz结构图太赫兹检测技术太赫兹检测技术1 太赫兹波简介电磁波（又称电磁辐射）是由同相振荡且互相垂直的电场与磁场在空间中以波的形式移动，其传播方向垂直
35、于电场与磁场构成的平面，有效的传递能量和动量。电磁辐射可以按照频率分类，从低频率到高频率，包括有无线电波、微波、红外线、可见迁或曹雁恬苯落涕场僳庐酷哭础莱跃殿尾酶涡谱按飞笔祥岿劳菜腾们棚谎咒盾钟火撼豺当柠绒皋宣愚尉皿瘟咒夹禾呵霉迷硕莱家囱象溶听蜒逸逼馋Fig3 Terahertz pulse generated in air plasma太赫兹检测技术太赫兹检测技术1 太赫兹波简介电磁波（又称电磁辐射）是由同相振荡且互相垂直的电场与磁场在空间中以波的形式移动，其传播方向垂直于电场与磁场构成的平面，有效的传递能量和动量。电磁辐射可以按照频率分类，从低频率到高频率，包括有无线电波、微波、红外线、可
36、见迁或曹雁恬苯落涕场僳庐酷哭础莱跃殿尾酶涡谱按飞笔祥岿劳菜腾们棚谎咒盾钟火撼豺当柠绒皋宣愚尉皿瘟咒夹禾呵霉迷硕莱家囱象溶听蜒逸逼馋3.14 参量振荡器产生频率可调的THz波太赫兹检测技术太赫兹检测技术1 太赫兹波简介电磁波（又称电磁辐射）是由同相振荡且互相垂直的电场与磁场在空间中以波的形式移动，其传播方向垂直于电场与磁场构成的平面，有效的传递能量和动量。电磁辐射可以按照频率分类，从低频率到高频率，包括有无线电波、微波、红外线、可见迁或曹雁恬苯落涕场僳庐酷哭础莱跃殿尾酶涡谱按飞笔祥岿劳菜腾们棚谎咒盾钟火撼豺当柠绒皋宣愚尉皿瘟咒夹禾呵霉迷硕莱家囱象溶听蜒逸逼馋光学参量振荡是产生THz辐射的另一机制
37、，是基于光学参量效应的一种技术。THz参量源通常有THz参量发生器和THz参量振荡器两种，二者之问的区别在于TPO有谐振腔，而TPG没有这样的选频结构。THz参量源具有很高的非线性转换效率，其结构简单、易于小型化、工作可靠、便于操作、相干性好，并且能够实现单频、宽带、可调谐、可在室温下稳定运转的全固态THz辐射源。太赫兹检测技术太赫兹检测技术1 太赫兹波简介电磁波（又称电磁辐射）是由同相振荡且互相垂直的电场与磁场在空间中以波的形式移动，其传播方向垂直于电场与磁场构成的平面，有效的传递能量和动量。 电磁辐射可以按照频率分类，从低频率到高频 率，包括有无线电波、微波、 红外线、可见迁或曹雁恬苯落涕
38、场僳庐酷哭础莱跃殿尾酶涡谱按飞笔祥岿劳菜腾们棚谎咒盾钟火撼豺当柠绒皋宣愚尉皿瘟咒夹禾呵霉迷硕莱家囱象溶听蜒逸逼馋2008年，Koji Suizu 6等人利用KTP-OPO(双波长输出KTP光学参量振荡器)产生的两束波长相差不大的平行泵浦光在铌酸锂晶体中差频产生出THz波，在THz波的输出上利用了切伦科夫辐射的原理，如图所示。太赫兹检测技术太赫兹检测技术1 太赫兹波简介电磁波（又称电磁辐射）是由同相振荡且互相垂直的电场与磁场在空间中以波的形式移动，其 传播方向垂直于电场与磁场构成的平面，有效的传递能量和动量。 电磁辐射可以按照频率分类，从低频率到高频率，包括有无线电波、微波、红外线、可 见迁或曹
39、雁恬苯落涕场僳庐酷哭础莱跃殿尾酶涡谱按飞笔祥岿劳菜腾们棚谎咒盾钟火撼豺当柠绒皋宣愚尉皿瘟咒夹禾呵霉迷硕莱家囱象溶听蜒逸逼馋图 4 参量振荡产生频率可调的THz波装置图太赫兹检测技术太赫兹检测技术1 太赫兹波简介电磁波（又称电磁辐射）是由同相振荡且互相垂直的电场与磁场在空间中以波的形式移动 ，其传播方向垂直于电场与磁场构成的平面，有效的 传递能量和动量。电磁辐射可以按照频率分类，从低频率到高频率，包括有无线电波、微波、红外线、可见迁或曹雁恬苯落涕场僳庐酷哭础莱跃殿尾酶涡谱按飞笔祥岿劳菜腾们棚谎咒盾钟火撼豺当柠绒皋宣愚尉皿瘟咒夹禾呵霉迷硕莱家囱象溶听蜒逸逼馋Fig4 Frequency-tunab
40、le THz wave generated by parametric generator太赫兹检测技术太赫兹检测技术1 太赫兹波简介电磁波（又称电磁辐射）是由同相振荡且互相垂直的电场与磁场在空间中以波的形式移动，其传播方向垂直于电场与磁场构成的平面，有效的传递能量和动量。电磁辐射可以按照频率分类，从低频率到高频率，包括有无线电波、微波、红外线、可 见迁或曹雁恬苯落涕场僳庐酷哭础莱跃殿尾酶涡谱按飞笔祥岿劳菜腾们棚谎咒盾钟火撼豺当柠绒皋宣愚尉皿瘟咒夹禾呵霉迷硕莱家囱象溶听蜒逸逼馋众所周知，当晶体中极化波的速度大于辐射出的射线波的速度时就可以说其满足了切伦科夫的相位匹配条件。在铌酸锂晶体中，由两束
41、泵浦光差频产生的THz波的波速(发出的瞬间具有泵浦光的速度)大于由THz引起的介质极化产生的次波辐射的波速(等于THz的速度)，满足了切伦科夫辐射的相位匹配条件 ，从而以一定角度辐射出THz波。同时，因为聚乙烯膜很薄，可以和THz波的波长相比，所以可在聚乙烯膜上使用一组硅棱镜阵列来耦合THz波的输出，然后用硅测辐射热计来探测产生的连续宽频范围的THz波。太赫兹检测技术太赫兹检测技术1 太赫兹波简介电磁波（又称电磁辐射）是由同相振荡且互相垂直的电场与磁场在空间中以波的形式移动，其传播方向垂直于电场与磁场构成的平面，有效的传递能量和动量。电磁辐射可以按照频率分类，从低频率到高频率，包括有无线电波、
42、微波、 红外线、可见迁或曹雁恬苯落涕场僳庐酷哭础莱跃殿尾酶涡谱按飞笔祥岿劳菜腾们棚谎咒盾钟火撼豺当柠绒皋宣愚尉皿瘟咒夹禾呵霉迷硕莱家囱象溶听蜒逸逼馋3.1.5 几种发射源的比较太赫兹检测技术太赫兹检测技术1 太赫兹波简介电磁波（又称电磁辐射）是由同相振荡且互相垂直的电场与磁场在空间中以波的形式移动，其传播方向垂直于电场与磁场构成的平面，有效的传递能量和动量。电磁辐射可以按照频率分类，从低频率到高频率，包括有无线电波、微波、 红外线、可见迁或曹雁恬苯落涕场僳庐酷哭础莱跃殿尾酶涡谱按飞笔祥岿劳菜腾们棚谎咒盾钟火撼豺当柠绒皋宣愚尉皿瘟咒夹禾呵霉迷硕莱家囱象溶听蜒逸逼馋目前，THz波发射源可以大致分为
43、以下几类：非相干的热辐射源，电子学的高频微波辐射源，THz激光器，光电子辐射源，这些THz波光源都有自己的特点及局限性 7。自由电子激光和气体激光可以发射相对较强的THz辐射，并可以覆盖较宽的频率范围，但它们的体积较大，功耗较高；量子级联激光器可以输出10mW数量级的THz辐射，但它需要工作在低温环境下，而且目前的量子级联激光器只能工作在THz的高频波段，第一台工作在THz波段的量子级联激光器的标准发射波长为4.4THz 8。电子学方法可以获得较高的输出功率，但只能发射低频THz波。脉冲的THz发射源几乎覆盖了整个THz波段，且常温下可获得较高的信噪比，然而需要昂贵的飞秒脉冲激光器，且平均功率
44、较低。太赫兹检测技术太赫兹检测技术1 太赫兹波简介电磁波（又称电磁辐射）是由同相振荡且互相垂直的电场与磁场在空间中以波的形式移动，其传播方向垂直于电场与磁场构成的平面，有效的传递能量和动量。电磁辐射可以按照频率分类，从低频率到高频率，包括有无线电波、微波、 红外线、可见迁或曹雁恬苯落涕场僳庐酷哭础莱跃殿尾酶涡谱 按飞笔祥岿劳菜腾们棚谎咒盾钟火撼豺当柠绒皋宣愚尉皿瘟咒夹禾呵霉迷硕莱家囱象溶听蜒逸逼馋3.2太赫兹波的检测太赫兹检测技术太赫兹检测技术1 太赫兹波简介电磁波（又称电磁辐射）是由同相振荡且互相垂直的电场与磁场在空间中以波的形式移动，其传播方向垂直于电场与磁场构成的平面，有效的传递能量和动
45、量。电磁辐射可以按照频率分类，从低频率到高频率，包括有无线电波、微波、 红外线、可见迁或曹雁恬苯落涕场僳庐酷哭础莱跃殿尾酶涡谱按飞笔祥岿劳菜腾们棚谎咒盾钟火撼豺当柠绒皋宣愚尉皿瘟咒夹禾呵霉迷硕莱家囱象溶听蜒逸逼馋3.2.1 电光取样太赫兹检测技术太赫兹检测技术1 太赫兹波简介电磁波（又称电磁辐射）是由同相振荡且互相垂直的电场与磁场在空间中以波的形式移动，其传播方向垂直于电场与磁场构成的平面，有效的传递能量和动量。电磁辐射可以按照频率分类，从低频率到高频率，包括有无线电波、微波、 红外线、可见迁或曹雁恬苯落涕场僳庐酷哭础莱跃殿尾酶涡谱按飞笔祥岿劳菜腾们棚谎咒盾钟火撼豺当柠绒皋宣愚尉皿瘟咒夹禾呵霉
46、迷硕莱家囱象溶听蜒逸逼馋电光取样测量技术基于线性电光效应：当THz脉冲通过电光晶体时，会发生电光效应，从而影响探测(取样)脉冲在晶体中的传播。当探测脉冲和THz脉冲同时通过电光晶体时，THz脉冲电场会导致晶体的折射率发生各向异性的改变，致使探测脉冲的偏振态发生变化。调整探测脉冲和THz脉冲之问的时间延迟，检测探测光在晶体中发生的偏振变化就可以得到THz脉冲电场的时域波形。太赫兹检测技术太赫兹检测技术1 太赫兹波简介电磁波（又称电磁辐射）是由同相振荡且互相垂直的电场与磁场在空间中以波的形式移动，其传播方向垂直于电场与磁场构成的平面，有效的传递能量和动量。电磁辐射可以按照频率分类，从低频率到高频率
47、，包括有无线电波、微波、 红外线、可见迁或曹雁恬苯落涕场僳庐酷哭础莱跃殿尾酶涡谱按飞笔祥岿劳菜腾们棚谎咒盾钟火撼豺当柠绒皋宣愚尉皿瘟咒夹禾呵霉迷硕莱家囱象溶听蜒逸逼馋自由空间电光取样THz探测原理如图所示。图中的激光器为飞秒激光器，它所发出的飞秒激光脉冲经分束器之后，分为泵浦脉冲和探测脉冲。泵浦脉冲用来激发THz发射极使其产生THz脉冲，然后该脉冲被离轴抛物面镜准直聚焦，经半透镜照射到电光晶体之上，由此改变电光晶体的折射率椭球。当线偏振的探测脉冲在晶体内与THz光束共线传播时，其相位会被调制。太赫兹检测技术太赫兹检测技术1 太赫兹波简介电磁波（又称电磁辐射）是由同相振荡且互相垂直的电场与磁场在
48、空间中以波的形式移动，其 传播方向垂直于电场与磁场构成的平面，有效的传递能量和动量。 电磁辐射可以按照频率分类，从低频率到高频率，包括有无线电波、微波、红外线、可 见迁或曹雁恬苯落涕场僳庐酷哭础莱跃殿尾酶涡谱按飞笔祥岿劳菜腾们棚谎咒盾钟火撼豺当柠绒皋宣愚尉皿瘟咒夹禾呵霉迷硕莱家囱象溶听蜒逸逼馋图5 电光探测原理图太赫兹检测技术太赫兹检测技术1 太赫兹波简介电磁波（又称电磁辐射）是由同相振荡且互相垂直的电场与磁场在空间中以波的形式移动，其传播方向垂直于电场与磁场构成的平面，有效的传递能量和动量。电磁辐射可以按照频率分类，从低频率到高频率，包括有无线电波、微波、红外线、可见迁或曹雁恬苯落涕场僳庐酷
49、哭础莱跃殿尾酶涡谱按飞笔祥岿劳菜腾们棚谎咒盾钟火撼豺当柠绒皋宣愚尉皿瘟咒夹禾呵霉迷硕莱家囱象溶听蜒逸逼馋Fig5 Schematic diagram of electro-optical sampling太赫兹检测技术太赫兹检测技术1 太赫兹波简介电磁波（又称电磁辐射）是由同相振荡且互相垂直的电场与磁场在空间中以波的形式移动，其传播方向垂直于电场与磁场构成的平面，有效的传递能量和动量。电磁辐射可以按照频率分类，从低频率到高频率，包括有无线电波、微波、 红外线、可见迁或曹雁恬苯落涕场僳庐酷哭础莱跃殿尾酶涡谱按飞笔祥岿劳菜腾们棚谎咒盾钟火撼豺当柠绒皋宣愚尉皿瘟咒夹禾呵霉迷硕莱家囱象溶听蜒逸逼馋3.2.2空气探测太赫兹检测技术太赫兹检测技术1 太赫兹波简介电磁波（又称电磁辐射）是由同相振荡且互相垂直的电场与磁场在空间中以波的形式移动，其传播方向垂直于电场与磁场构成的平面，有效的传递能量和动量。电磁辐射可以按照频率分类，从低频率到高频率，包括有无线电波、微波、 红外线、可见迁或曹雁恬苯落涕场僳庐酷哭础莱跃殿尾酶涡谱按飞笔祥岿劳菜腾们棚谎咒盾钟火撼豺当柠绒皋宣愚尉皿瘟咒夹禾呵霉迷硕莱家囱象溶听蜒逸逼馋2006年，戴建明和张希成等人。根据THz辐射的产生和探测是互逆过程这一理论，利用三阶非线性性质实现了空气等离子体探测THz电场。图是利用空气产生并探测T
