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最高信号质量的太赫兹发生器
发布时间:2014-01-10 08:36:37 阅读:3627

来源:ScienceCodex;电子科技大学太赫兹研究中心 四川太赫兹应用研究联合课题组 冯晓冬 编译

    太赫兹波(THz)是在红外波段的最远端,只是在微波波段的开始端。“这个区域可能是电磁频谱尚待开发和利用的最后一个范围。”科学家们这样说。鲁兹光波实验室的创始人之一安赫尔鲁克里亚指出,虽然近年来用于生成和检测这种亚毫米辐射的系统研究已经取得显著的进步,但仍然有必要开发具有足够的质量、灵活性和易用性的新技术,以促进太赫兹范围内的商业化迅猛发展。

    这家公司,是在UC3M的Científico(科技园)里的theVivero DE EMPRESAS (企业孵化器)支持下从UC3M的电子技术系分离出来的,试图设计出高性能的工具,可以引入THz波到新的领域以及转换这项技术成为未来几年内的日常工具。他们的明星产品是“纯T波(pure-T-wave)”,一个太赫兹发生器,结合了电子学和光子学的优势,来获得“比目前市场上最好的光子太赫兹发生器产生的信号好一百万倍的信号质量。”研究人员说。

研究人员在马德里卡洛斯三世大学和鲁兹光波实验室WaveLabs正在研发可以把信号质量提高到比目前市场上最好的设备好一百万倍的新型太赫兹发生器;它将使这一技术能够应用到生物医药,交通运输安全,工业和射电天文学等领域。(图片来源:UC3M)

    诺贝尔奖的技术演变

    为了做到这一点,研究人员使用了拥有非常高精度和一致性的“光种子”(光学频率梳, OFC)。激光光谱学的这个源类似于由约翰•L•霍尔和西奥多• W•汉施开发的(由于这项研究,他们获得了2005年的诺贝尔物理奖),虽然在这种情况下,西班牙的研究人员已经推出了一系列的改进来显著降低设备的成本,尺寸和损耗。事实上,他们最近在光子学技术期刊上发表了一篇关于世界上最节能的OFC的文章。

    从这个OFC源构建,研究人员结合射频和光电子技术来合成一个非常高品质的THz信号。“信号的质量是如此之高,以至于目前还不能精准的测量信号的一些参数,他们比我们的实验室仪器的测量极限更高。”,目前正在研发商业化系统的研究员解释说。“产业化实验室样机将是一个重要的挑战,我们的目标是提供一个完全自动化的系统,便于没有经过特别培训的用户来操作。”他说。

    广阔的应用前景

    预计市场推出这款发生器是在2015年第2个季度。鲁兹光波实验室希望生产一个易于使用的设备,这样任何类型的用户都可以使用这项技术。目前面向科学家的商业化系统是可以使用的,这些科学家用它们来进行科学研究;但是,这一创新将供控制工业生产过程的技术人员比如建筑师,医生,技术人员等使用。

    据研究人员说,这种类型的辐射特性使这一技术在未来几年成为一个非常有前途的研究领域。因为太赫兹波是无害的(非电离),他们为机场或体育馆等大规模的安全系统开辟了一种新方式。他们的波谱特性可用于癌症和其他疾病的检测,也可用于无损害的远距离检查金属和木质结构(历史建筑),包裹中的危险物品(运输商品)以及不可见的裂缝或缺陷(工厂)的检测。从科学的角度而言,给太赫兹波的发展带来最大推动的应用是射电天文学。“由于大多数黑体辐射和大量的分子以及分子间共振频率位于THz波段,在这一领域拥有强大高品质的研究工具将给未来我们理解宇宙的起源和功能带来巨大的进步。” 他总结道。

 
 

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