太赫兹波是指频率介于0.1~10THz之间的电磁波,其
波长范围为 0.03~3 mm。
太赫兹波在电磁波谱中的位置位于微波和红外辐射之间,故对其研究手段由电子学理论逐渐过渡为光子学理论。
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]Ir 20世纪90年代以前,人们对太赫兹波的认识非常有限。近年来,随着
激光技术、
量子阱技术和
半导体技术的发展,为太赫兹脉冲的产生提供了稳定、可靠的激发
光源,使太赫兹辐射的产生机理、检测技术和应用技术等方面的研究得到蓬勃发展。由于太赫兹波在电磁波谱中所处的特殊位置,因而其具有许多优越的性质,从而在天文、生物、化学等领域有着非常重要的学术和应用价值。尤其在军事和安全领域,太赫兹技术更是有着广阔的应用前景。太赫兹技术因得到了各国政府和研究机构的高度重视,成为了当前国防和反恐中的重点研究项目。
Ux[2 +Cf `efC4#*!! 1.太赫兹波的特性 9Wu c1# 3o_)x 太赫兹波综合了电子学和光子学的优越性能,具有很多不同于其他电磁波的特殊性质。也正是这些特性,使之成为当前科技界最热闹的前沿领域之一。
@euH[< GtuA94=!V& 指纹特性
|Do+=Gr$t@ (M0"I1g|w 物质的太赫兹光谱包含着丰富的分子结构信息。大部分物质晶格的振动以及分子的转动和振动能级之间的跃迁都对应于太赫兹波段范围,每一种物质在该波段透射-吸收光谱的位置、强度和形状均不相同。因此太赫兹光谱能反映分子种类和结构的细微变化,使得它们具有类似指纹一样的唯一特点,所以太赫兹光谱也称为分子指纹谱。根据太赫兹波谱的分子指纹特性可以分析研究物质成分、微观结构及其相互作用关系。图1展示了二硝基苯甲醚(DNAN)、六硝基芪(HNS)和二硝基亚甲基-四唑(DNMT)三种军用粉末炸药的太赫兹透射光谱,可以看出,三种炸药各自都有大量的特征吸收峰,将被测物质吸收峰的峰位及强度通过与标准谱对比,很容易能够辨识出物质种类。
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