科研重大突破！太赫茲波技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生

2025-01-23 14:15:17來(lái)源：智能制造網(wǎng)整理閱讀量：503 評(píng)論

　　隨著數(shù)據(jù)量的激增和應(yīng)用場(chǎng)景的多樣化，現(xiàn)有的通信技術(shù)已經(jīng)逐漸顯得力不從心。在此背景下，太赫茲波技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，成為未來(lái)通信領(lǐng)域的熱點(diǎn)之一。近日，中國(guó)科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院研究員陳學(xué)權(quán)、方廣有帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)，通過(guò)創(chuàng)新技術(shù)實(shí)現(xiàn)超寬帶太赫茲偏振態(tài)的高精度動(dòng)態(tài)調(diào)控。該項(xiàng)成果已發(fā)表于學(xué)術(shù)期刊《光學(xué)》(Optica)。

　　太赫茲波在電磁波譜中位于微波與紅外之間，是指頻率在0.1太赫茲至10太赫茲范圍內(nèi)的電磁波，在電磁波譜上位于微波和紅外線(xiàn)之間，是一段還沒(méi)有被廣泛開(kāi)發(fā)利用的波段。它具有高穿透性、光子能量低等特點(diǎn)，因此被稱(chēng)為“安防專(zhuān)家”，在安檢、無(wú)損檢測(cè)等領(lǐng)域有重要應(yīng)用。

　　從最初的電報(bào)、電話(huà)，到如今的5G網(wǎng)絡(luò)，每一次技術(shù)的飛躍都極大地改變了我們的生活。太赫茲波具有高頻率、寬帶寬等特點(diǎn)，因此被認(rèn)為是未來(lái)發(fā)展6G的重要技術(shù)方向。要實(shí)現(xiàn)上述應(yīng)用，就得控制好太赫茲波的偏振態(tài)。

　　陳學(xué)權(quán)解釋道：“光波的電場(chǎng)振動(dòng)如同藝術(shù)體操運(yùn)動(dòng)員手里的繩子，既可上下、左右擺動(dòng)，也能順時(shí)針、逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。偏振調(diào)制器扮演著運(yùn)動(dòng)員的角色，制造出截然不同的運(yùn)動(dòng)軌跡。”

　　然而，主動(dòng)控制太赫茲波的偏振卻有非常大的挑戰(zhàn)。“如同在體操中既要繩子做出大幅度的甩動(dòng)，又要具備高達(dá)100倍的速度變化能力。”陳學(xué)權(quán)進(jìn)一步解釋道。

　　在這項(xiàng)研究中，科研人員新研發(fā)的太赫茲波偏振調(diào)制器，可以靈活控制太赫茲波偏振，輸出任意的偏振態(tài)。此外，該調(diào)制器還具備超寬帶特性，能夠在較寬的頻率范圍內(nèi)保持穩(wěn)定的性能，這對(duì)于實(shí)際應(yīng)用具有重要意義。

　　例如，在通信領(lǐng)域，太赫茲波具有極高的傳輸速率和帶寬，能夠滿(mǎn)足未來(lái)高速無(wú)線(xiàn)通信的需求。在安檢領(lǐng)域，太赫茲波能夠穿透非金屬材料，實(shí)現(xiàn)對(duì)違禁品的無(wú)損檢測(cè)。此外，太赫茲波還在文物無(wú)損檢測(cè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)等多個(gè)領(lǐng)域展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。

　　美國(guó)麻省理工學(xué)院的一位教授在接受采訪(fǎng)時(shí)說(shuō)：“中國(guó)的這一成果令人振奮，它展示了中國(guó)在前沿科技領(lǐng)域的強(qiáng)大實(shí)力和創(chuàng)新能力。我們期待與中國(guó)的科研團(tuán)隊(duì)展開(kāi)更多的合作，共同推動(dòng)太赫茲波技術(shù)的發(fā)展。”

　　我們相信，隨著太赫茲波技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，一個(gè)更加智能、高效、安全的未來(lái)正向我們走來(lái)，讓我們共同期待，這一新技術(shù)帶來(lái)的美好變革。

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