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1、中国基础科学·科学前沿◆刘盛纲摘要太赫兹(THz)波是指频率在011—电子学与光子学之间形成一个“空白”。由于THz所处的特殊电磁波谱的位置,它有很10THz(波长为3000—30μm)范围内的电磁多优越的特性,有非常重要的学术和应用价值(有的波,它在电磁波谱中占有很特殊的位置,处于已处于实用),使得全世界各国对其都给予了极大的电子学向光子学的过渡区域。THz辐射具有关注。美国、欧州和日本尤为重视。例如:很多优越的特性,具有非常重要的学术价值(1)在美国包括常青藤大学在内有数十所大学都在从事THz的研究工作,特别是美国的一些重要和应用价值。本文对THz科学技术这一前沿的实验室
2、,如LLNL(LawrenceLivermore国家实验学科国内外的发展动态及其重要性进行了论室)、LBNL(LawrenceBerkeley国家实验室)、SLAC述,并对一些问题提出了作者的看法。(斯坦福直线加速器中心)、JPL(喷气推进实验室)、BNL(Brookhaven国家实验室)、NRL(海军研究实验室)、ALS(高级光源)、ORNL(橡树岭国家实验室)等都在开展THz科学技术的研究工作。美国国家基金一、前言会(NSF)、国家航天局(NASA)、能源部(DOE)和国立卫生研究院(NIH)等从20世纪90年代中期开始太赫兹(THz)波是指频率在0.1—10THz(波长
3、对THz科技研究进行了大规模的投入。12为3000—30μm)范围内的电磁波(1THz=10Hz)。(2)英国的Rutherford国家实验室以及剑桥大太赫兹波在电磁波频谱中占有很特殊的位置,如图1学、里兹大学、Strathclyde大学等十几所大学;德国的所示,其长波段方向与毫米波(亚毫米波)相重合,而KFZ、BESSY、Karlsruhe大学、Cohn大学、Hamburg大在短波段方向与红外线相重合。由于多种科学技术学等科研院所和高校,都在积极开展THz研究工作。原因,特别是THz波源的问题未能很好地解决,太赫欧洲国家还利用欧盟的资金组织了跨国家的多学科兹波科学技术的发展
4、受到很大的限制,从而使其应参加的大型合作研究项目。在俄国,国家科学院专用潜能未能充分发挥出来。门设立了一个THz研究计划,IAP、IGP及一些大学也都在积极开展THz研究工作。(3)在亚洲,日本政府于2005年1月8日,公布了日本未来10年科技战略规划,提出了10项重大关键技术,将THz技术列为首位。东京大学、京都大学、大阪大学、东北大学、福井大学以及SLLSC、NTTAdvancedTechnologyCorporation,etc.等公司也都大图1太赫兹波段在电磁波谱中的位置力开展了THz的研究与开发工作。此外,韩国的国立首尔大学、浦项科技大学以及新加坡的国立新加由此,人
5、们提出THz空白(THzGap)的概念,其含义包括下面两层内容:(1)THz所处的位置正好处坡大学等也都在积极开展THz方面的研究。于科学技术发展相对较好的微波毫米波与红外线光(4)我国台湾省的台湾大学、台湾清华大学等学之间,形成一个相对落后的“空白”;(2)THz的长也积极开展了THz研究工作,并发表了不少有分量波方向主要属于电子学(Electronics)范畴,而其短波的论文。长方向则主要属于光子学(Photonics)范畴,从而在可见,目前已经在全世界范围内形成了一个THz技术研究高潮。本文作者:刘盛纲,中国科学院院士,电子科技大学。基于这种形势,香山科学会议于2005
6、年11月2006·1·ChinaBasicScience7中国基础科学·科学前沿22—24日召开了以“太赫兹科学技术的新发展”为主题的第270次学术讨论会,其目的就是尽可能集三、太赫兹技术的重要战略意义中我国的科学技术智慧,研究和讨论THz科学技术及其应用的发展现状和前景,研究和讨论并提出对经过近10几年来的研究,国际科技界公认,THz我国THz科学技术及其应用发展的战略思考和研究科学技术是一个非常重要的交叉前沿领域。由于工作的意见和建议,供政府参考。为此,会议设立了THz的频率很高(波长小于微波波长的1千分之5个中心议题:(1)THz科学技术发展的国内外最新一),所以其空间
7、分辨率很高。又由于脉冲很短(飞动态;(2)THz重大科学技术问题;(3)我国THz技秒级),THz辐射也具有很高的时间分辨率。THz成术及其应用发展的关键问题;(4)我国THz科学技像技术及THz波谱技术就构成了THz应用的两个主术及其应用发展的战略思考;(5)对我国THz科学要关键技术。另一方面,THz的能量很小,不会对物技术及其应用研究及开发的意见和建议。共安排了质产生破坏作用,所以与X射线相比,它又有很大的8个专题报告:天津大学姚建铨院士的“基于光子学优势。的THz辐射源”;中科院物理所汪力研究员
