教育裝備采購網(wǎng)訊 2012年8月8-10日期間，由中國儀器儀表學會、“ 太赫茲光電子學教育部重點實驗室”、《現(xiàn)代科學儀器》編輯部主辦，中國分析測試協(xié)會、中國儀器儀表學會分析儀器分會、中國儀器儀表學會農(nóng)業(yè)儀器應(yīng)用技術(shù)分會多家單位支持的“太赫茲科學儀器及前沿技術(shù)專題研討會”在北京紫玉飯店成功召開。
2012太赫茲科學儀器及前沿技術(shù)專題研討會現(xiàn)場
本次太赫茲會議旨在為太赫茲科學儀器研制開發(fā)提供技術(shù)交流平臺、為太赫茲儀器選購提供技術(shù)咨詢、為太赫茲儀器使用提供技術(shù)支撐，增進廣大太赫茲工作者和支持太赫茲事業(yè)的人們之間的交流與合作，促進我國太赫茲事業(yè)更快速發(fā)展。會議匯集電子科技大學劉盛綱院士、天津大學姚建銓院士及太赫茲光電子學教育部重點實驗室張存林主任等國內(nèi)近百名太赫茲領(lǐng)域?qū)＜掖恚涣魈掌澕夹g(shù)。教育裝備采購網(wǎng)作為媒體參加了本次會議。
太赫茲波被譽為“改變未來世界的十大技術(shù)”， 據(jù)預測，太赫茲在醫(yī)學、安全和制造業(yè)領(lǐng)域相關(guān)產(chǎn)品的市場份額可達到數(shù)十億美元。我國曾在2005年11月專門召開了“香山科技會議”，邀請國內(nèi)多位在THz研究領(lǐng)域有影響的院士專門討論我國THz事業(yè)的發(fā)展方向，并制定了我國THz技術(shù)的發(fā)展規(guī)劃。
會議由太赫茲光電子學教育部重點實驗室張存林主任主持，中國儀器儀表學會副理事長兼秘書長吳幼華先生、電子科技大學劉盛綱院士先后為本次太赫茲會議做精彩開幕致辭。國家自然科學基金委員會信息科學部張兆田主任以《信息優(yōu)先資助及基金資助工作》為題作報告，向參會者講解將以新型毫米波與太赫茲器件、后摩爾時代的新型器件、高分辨率探測成像、傳感網(wǎng)絡(luò)與仿生感知基礎(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)挖掘與理解、多機器人協(xié)調(diào)與仿生機器人、模式識別及人工智能與機器人、未來無線通信理論與技術(shù)、未來互聯(lián)網(wǎng)與安全、艾級高性能計算機技術(shù)等領(lǐng)域為優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域，基金資助項目的方針與以及以研究項目、人才項目、環(huán)境建設(shè)項目劃分的格局。首都師范大學物理系、太赫茲光電子學教育部重點實驗室張巖主任介紹了會議組織等相關(guān)情況。
中國儀器儀表學會副理事長兼秘書長吳幼華先生致辭
電子科技大學劉盛綱院士致辭
國家自然科學基金委員會信息科學部張兆田主任以《信息優(yōu)先資助及基金資助工作》為題作報告
首都師范大學物理系、太赫茲光電子學教育部重點實驗室張巖主任介紹了會議組織等相關(guān)情況
報告會結(jié)束之后，與會代表參觀了首都師范大學太赫茲光電子學教育部重點實驗室，了解了實驗室整體概況，并就相關(guān)儀器及其研究的課題同實驗室工作人員進行了探討溝通。首都師范大學太赫茲實驗室于2001年正式成立，2006年被正式批準為北京市“太赫茲波譜與成像”重點實驗室，經(jīng)過多年的建設(shè)發(fā)展，逐步形成太赫茲波譜、太赫茲成像、太赫茲與紅外無損檢測、太赫茲與物質(zhì)相互作用四個主要研究方向。
與會代表參觀首都師范大學太赫茲光電子學教育部重點實驗室
以下為此次會議中，部分發(fā)言人的報告。
精彩報告
張存林：打造國產(chǎn)太赫茲時域光譜儀
教育部重點實驗室主任張存林教授作《基于飛秒激光的太赫茲時域光譜儀開發(fā)》報告
在劉盛綱院士的主持下，教育部重點實驗室主任張存林教授以《基于飛秒激光的太赫茲時域光譜儀開發(fā)》為題講解了其負責的國家重大科學儀器設(shè)備開發(fā)專項的項目工作進展。該項目由北京市科學技術(shù)委員會組織，大恒新紀元科技股份有限公司作為牽頭單位，首都師范大學作為第一技術(shù)支撐單位。太赫茲光譜作為太赫茲應(yīng)用技術(shù)之一，對經(jīng)濟社會發(fā)展及民生改善有支撐作用，而且產(chǎn)業(yè)化前景非?？捎^，據(jù)Thintri, Inc. 2010年度太赫茲市場報告預期，太赫茲在醫(yī)學、安全和制造業(yè)領(lǐng)域相關(guān)產(chǎn)品的經(jīng)濟效益到2020年將可達到數(shù)千萬至數(shù)億美元，市場份額可達到數(shù)十億美元，而張存林教授太赫茲時域光譜儀項目預期為中國帶來經(jīng)濟效益數(shù)億美元(以中國市場占10%的全球市場份額估算)，產(chǎn)品將拉動中關(guān)村高科技示范區(qū)高端儀器制造業(yè)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)年約10億元人民幣的產(chǎn)值。項目融合寬普、高能量、小型化的趨勢特點，以光譜范圍0.1-10THz、光譜分辨率7.5GHz、太赫茲脈沖能量10μJ為技術(shù)指標，在現(xiàn)有原理樣機的基礎(chǔ)上進行完善來實現(xiàn)工程化，使整機性能指標達到國際先進水平，并預期實現(xiàn)在2014年小批量試產(chǎn)25臺、2016年批量投產(chǎn)100臺的目標。
馬國宏：THz脈沖的波前控制以及各種THz光子學器件研究推動將THz技術(shù)應(yīng)用到遠紅外光譜學
上海大學教授馬國宏作《THz脈沖的產(chǎn)生于波前控制研究》報告
在題為《THz脈沖的產(chǎn)生于波前控制研究》報告中，上海大學教授馬國宏講解了THz的傳輸及與物質(zhì)的相互作用、THz波的主動控制與被動控制方法、一維金屬光柵和二維金屬光柵結(jié)構(gòu)。上海大學超快光子學實驗室近年來在THz波的產(chǎn)生、THz的主動和被動控制、THz光子學和THz自旋電子學等方面都開展了一系列研究工作。
沈京玲：THz技術(shù)在毒品分析上的應(yīng)用 建立毒品太赫茲指紋譜數(shù)據(jù)庫
首都師范大學沈京玲教授作《太赫茲光譜技術(shù)在毒品檢測中的應(yīng)用研究》報告
首都師范大學沈京玲教授以《太赫茲光譜技術(shù)在毒品檢測中的應(yīng)用研究》為題，講解了太赫茲波基于毒品在太赫茲波段的特征吸收和紙張、織物、塑料、木頭等多數(shù)包裝材料在太赫茲波段的透明性，非常適于毒品檢測和識別的無損檢測應(yīng)用。通過對各種毒品的樣品分析，建立了太赫茲毒品檢測數(shù)據(jù)庫。目前首都師范大學可以應(yīng)用太赫茲光譜和成像技術(shù)對毒品進行品種鑒定和含量分析，對隱藏在信封和包裹內(nèi)的毒品進行探查，對毒品指紋譜進行分子層次的結(jié)構(gòu)指認，建立了38種常見毒品太赫茲指紋譜數(shù)據(jù)庫，研究各種包裝條件下不同樣品狀態(tài)下及不同純度對指紋譜的影響，建立了機遇指紋譜標準的品種識別方法和應(yīng)用軟件，開發(fā)了用于現(xiàn)場檢測的可移動太赫茲時域光譜系統(tǒng)樣機。
張文：THz技術(shù)在天文觀測中的應(yīng)用
中科院紫金山天文臺副研究員張文作《太赫茲高靈敏度超導熱電子探測器技術(shù)》報告
中科院紫金山天文臺副研究員張文《太赫茲高靈敏度超導熱電子探測器技術(shù)》為參會者分享了其在太赫茲超導熱電子(HEB)混頻器技術(shù)的機理研究、研制以及實際應(yīng)用。由于太赫茲波段占有CMB后宇宙近50%光子能量等特點，決定了太赫茲波段適合觀測正在形成的冷暗天體和天體內(nèi)部。而中科院紫金山天文臺在太赫茲超導HEB器件機理及特性研究方面，改進了超導HEB熱電子混頻器的熱點模型，深入其機制理解，率先實現(xiàn)了4k閉環(huán)制冷環(huán)境下的超導HEB混頻實驗，精確分析了太赫茲超導HEB混頻器量子噪聲增強效應(yīng);在太赫茲超導HEB混頻器研制方面，研制了國際上最高頻率(5.3THz)天線耦合超導HEB混頻器，靈敏度率先突破5倍量子噪聲極限，還研制了滿足天文觀測等實際應(yīng)用需求的超導HEB熱電子混頻器;在太赫茲超導混頻器應(yīng)用上，基于超導HEB和QCL實現(xiàn)了高靈敏度外差接收機，并成功掩飾了高頻率分辨率的分子譜線監(jiān)測，機遇高靈敏度太赫茲超導HEB混頻器實現(xiàn)兩種太赫茲光源鎖相，成功研制南極五米太赫茲望遠鏡最高頻段超導混合器原理芯片。
姚建銓：太赫茲技術(shù)的發(fā)展與波長和波譜測量儀器方向
天津大學姚建銓院士作《太赫茲技術(shù)及太赫茲儀器的發(fā)展趨勢》報告
天津大學姚建銓院士以《太赫茲技術(shù)及太赫茲儀器的發(fā)展趨勢》為題，講解太赫茲技術(shù)國內(nèi)外研究和應(yīng)用概況、光學太赫茲(THz-Photonics)輻射源研究、太赫茲功能器件-微結(jié)構(gòu)材料的應(yīng)用以及對太赫茲技術(shù)發(fā)展的思考。同時，姚建銓院士還講解了基于法布里-珀羅干涉儀的THz波長測試法及THz傅立葉變換光譜儀。波長測量的儀器按工作原理分主要分諧振式波長計、衍射式波長計、干涉式波長計，而在干涉式波長計(包括斐所干涉式波長計、邁克爾遜干涉式波長計、法布里-珀羅干涉式波長計)中，法布里-珀羅干涉式波長計以其結(jié)構(gòu)簡單、精密度高等優(yōu)點成為太赫茲波波長測量中最常用的波長計。太赫茲波譜測量技術(shù)主要有基于飛秒超短激光脈沖的太赫茲時域光譜技術(shù)和傅立葉紅外光譜技術(shù)。太赫茲時域光譜技術(shù)在3THz以下有測量優(yōu)勢，而目前已經(jīng)比較成熟的基于邁克爾遜干涉儀的傅立葉紅外光譜技術(shù)在10Thz以上的光譜測量中比較有優(yōu)勢。基于法布里-珀羅干涉儀的傅立葉變換光譜由于其多光束干涉導致高次諧波進而其光譜信息比較復雜，目前報道較少，但卻是THz波譜測量技術(shù)的方向。
朱亦鳴：太赫茲光譜技術(shù)對假藥識別和新藥開發(fā)均有可行性
上海理工大學副院長朱亦鳴教授作《基于太赫茲技術(shù)的藥物分析與檢測》報告
上海理工大學副院長朱亦鳴教授《基于太赫茲技術(shù)的藥物分析與檢測》講述了目前國內(nèi)外現(xiàn)有關(guān)于假藥檢測的各種技術(shù)手段，元素含量測定的化學方法、基于生物質(zhì)樸技術(shù)檢測的生物方法、利用低場核磁共振儀的物理方法、采用元素分析和拉曼光譜分析的光譜方法，都不能有效檢測出假藥，無法做到在線式檢測，而太赫茲光譜技術(shù)不但對各種藥物鑒別率可達到90%，還能夠做到無損檢測，而且掃描速度可達到1s/片，能實現(xiàn)真正的在線檢測和分析，再結(jié)合HIPHOP模型，可以進行藥理基團解析，使得太赫茲光譜技術(shù)無論對假藥識別還是新藥開發(fā)，都具備很強大可行性。
趙卉：太赫茲技術(shù)應(yīng)用涵蓋石油行業(yè)整個產(chǎn)業(yè)鏈
中國石油大學（北京）趙卉博士作《太赫茲技術(shù)在油氣光學中的應(yīng)用》報告
中國石油大學（北京）油氣光學研究•太赫茲技術(shù)與應(yīng)用實驗室趙卉博士在《太赫茲技術(shù)在油氣光學中的應(yīng)用》中闡釋了油氣光學“圍繞國家能源戰(zhàn)略，研究油氣資源中的基礎(chǔ)科學問題以及新技術(shù)在油氣產(chǎn)業(yè)應(yīng)用中的基礎(chǔ)科學問題”的新時期學科建設(shè)定位，講述該實驗室針對國家重大需求，基于太赫茲波與油氣物質(zhì)相互作用的認知，研究開發(fā)油氣資源與產(chǎn)品太赫茲可視化實時監(jiān)測技術(shù)。目前該實驗室油氣資源與產(chǎn)品太赫茲光譜檢測主要包括油氣儲層太赫茲探針表征、非常規(guī)天然氣太赫茲光譜探測、井下流體識別太赫茲光譜實時檢測、油氣輸運管道太赫茲觀念光譜檢測、油品理化性能太赫茲光譜預測，基本涵蓋石油行業(yè)整個產(chǎn)業(yè)鏈。
譚智勇：THz輻射在通信技術(shù)中的的應(yīng)用器件研究
中國科學院上海微系統(tǒng)與信息科技研究所譚智勇《太赫茲量子器件及其成像應(yīng)用》報告
中國科學院上海微系統(tǒng)與信息科技研究所譚智勇《太赫茲量子器件及其成像應(yīng)用》講解了THz輻射的特點，包括能夠覆蓋多數(shù)物質(zhì)指紋譜，可以用于實現(xiàn)分子級別的物質(zhì)鑒別;生物安全性高，可用于活體檢查;通信帶寬寬、定向性好，適用于大容量通信及局域保密通信等;高精度成像與非接觸式無損檢測等。在關(guān)于THz輻射的產(chǎn)生與探測上，從物理方面研究了用于THz輻射產(chǎn)生的THz量子級聯(lián)激光器和THz輻射探測用THz量子阱探測器兩種重要器件，更獨立發(fā)展了針對THz QCL的蒙特-卡洛模擬方法，并將其應(yīng)用于器件優(yōu)化設(shè)計中。針對應(yīng)用需求，中國科學院上海微系統(tǒng)與信息科技研究所研制了多個不同激射波長的THz QCL器件和正入射THz QWP原型器件。中國科學院上海微系統(tǒng)與信息科技研究所還建立了針對THz量子器件的光電測試系統(tǒng)和平臺，并在THz成像方面開展了一些研究工作。THz量子級聯(lián)激光器基于電子從高能及躍遷到低能級釋放出THz輻射的原理，而量子級聯(lián)新結(jié)構(gòu)的應(yīng)用使得激光器的激射波長從紅外波段擴展到THz波段。THz量子阱探測器技術(shù)方面，在考慮了多體效應(yīng)對THz QWP響應(yīng)峰位影響后，設(shè)計誤差從30%減小到約5%;在考慮電子-電子相互作用后，器件內(nèi)勢壘邊與第一激發(fā)態(tài)之間能量差出現(xiàn)顯著變化，油氣是在長波長波段，切得到的峰值探測頻率值更接近實際結(jié)果，為器件設(shè)計提供了更好的理論基礎(chǔ);通過對透射式光柵耦合THz QWP研究發(fā)現(xiàn)，采用經(jīng)典衍射方程設(shè)計并制備了一維金屬光柵耦合THz QWP,優(yōu)化了光柵結(jié)構(gòu)參數(shù)，優(yōu)化后器件響應(yīng)率提高了近三倍，為基于THz QWP焦平面陣列的應(yīng)用如高速THz實時成像奠定了基礎(chǔ);在入射器件光電流譜計算上，發(fā)現(xiàn)光柵耦合入射比45度角入射THz光的吸收強近30倍，而且金屬腔比金屬光柵更能增強對THz光的吸收能力(金屬腔結(jié)構(gòu)吸收系數(shù)比45度角結(jié)構(gòu)增強近100倍)。
胡偉東：3D太赫茲成像研究
北京理工大學毫米波與太赫茲波技術(shù)北京市重點實驗室胡偉東教授作《Progress in the Terahertz Pulse 3D Imaging System (220GHz)》報告
北京理工大學毫米波與太赫茲波技術(shù)北京市重點實驗室胡偉東教授《Progress in the Terahertz Pulse 3D Imaging System (220GHz)》講解了太赫茲主動式成像的國內(nèi)外現(xiàn)狀、成像系統(tǒng)的構(gòu)建和實驗結(jié)果、3D太赫茲成像研究進展及太赫茲器件研究。
田兆碩：THz激光F-P片研究奠定THz波波長測量儀器基礎(chǔ)
哈爾濱工業(yè)大學(威海)信息光電子研究所田兆碩教授作《THz激光F-P片旋轉(zhuǎn)透過率研究》報告
哈爾濱工業(yè)大學(威海)信息光電子研究所田兆碩教授作《THz激光F-P片旋轉(zhuǎn)透過率研究》報告，通過對金屬光柵F-P片干涉儀研究，提出用旋轉(zhuǎn)F-P片方法測量THz輻射波長，理論上計算了THz激光通過旋轉(zhuǎn)F-P片的透過率曲線，研制了全金屬高重復頻率光泵THz激光器，測量了THz激光通過旋轉(zhuǎn)鍺片及硅片的透過率，并對實驗結(jié)果與理論曲線進行比較，還研制了旋轉(zhuǎn)F-P激光波長自動測量系統(tǒng)，并用CO2激光驗證了系統(tǒng)工作的可行性，為進一步研制THz波波長測量儀器奠定了基礎(chǔ)。
朱禮國：THz技術(shù)與太陽能光伏材料的相關(guān)研究及光生載流子動力學
中國工程物理研究院流體物理研究所助研朱禮國作《超快太赫茲光譜在研究太陽能光伏材料中的應(yīng)用》報告
中國工程物理研究院流體物理研究所助研朱禮國在《超快太赫茲光譜在研究太陽能光伏材料中的應(yīng)用》報告中，通過對硅基光伏材料的研究，認識目前的機遇與困境，介紹超快太赫茲光譜即時間分辨太赫茲波時域光譜的原理及優(yōu)勢，對硅納米線陣列中光生載流子動力學進行研究，探索太赫茲光譜對硅納米線陣列光電轉(zhuǎn)化效率提高的指導意義。
趙國忠：寬帶太赫茲輻射源研究
首都師范大學教授趙國忠作《太赫茲波產(chǎn)生探測及時域光譜技術(shù)》報告
首都師范大學教授趙國忠《太赫茲波產(chǎn)生探測及時域光譜技術(shù)》講述太赫茲輻射源的分類以及研究動機與背景。太赫茲光譜應(yīng)用中以獲得寬帶太赫茲輻射為至關(guān)重要，而目前實驗室以光整流和光電導天線為主獲得寬帶太赫茲輻射源，由于光電導天線太赫茲輻射具有較強輻射輸出功率，半導體表面輻射提供方便的寬帶太赫茲源，使得進一步的研究非常必要。在器件研究中，趙國忠教授課題組提出富含缺陷的氮化銦有望代替砷化銦成為高效、實用的寬帶太赫茲輻射源，還指出太赫茲發(fā)射光學的研究也有助于探索半導體表面和內(nèi)部的載流子動力學。
中國計量科學研究院博士孫青作《太赫茲光譜與功率計量技術(shù)》報告
還有，中國計量科學研究院博士孫青為大家作了《太赫茲光譜與功率計量技術(shù)》的報告。另有來自脈動科技有限公司陸明、安捷倫科技(中國)有限公司葉偉斌、先鋒科技股份有限公司Albert Redo-Sanchez(Zomega品牌)、先鋒科技股份有限公司Parric Tekavec(Microtech品牌)、頂尖科儀(中國)股份有限公司賀雪鵬講解各自公司太赫茲產(chǎn)品的特點及研發(fā)情況。
脈動科技有限公司陸明作《固態(tài)THz技術(shù)和異步光學采用THz時域光譜技術(shù)》報告
安捷倫科技(中國)有限公司葉偉斌作《迎接太赫茲及毫米波測試的挑戰(zhàn)》報告
先鋒科技股份有限公司Albert Redo-Sanchez作《Terahertz Instrumentation Status and Market Outlook》報告
先鋒科技股份有限公司Parric Tekavec作《High Power THz sources》報告
頂尖科儀(中國)股份有限公司賀雪鵬作《飛秒光纖激光器及其在太赫茲光譜學中的應(yīng)用》報告
