太赫茲晶體是特指一段特殊波段的電磁輻射，狹義的太赫茲波一般是指頻率在0.1～10THz（1THz＝1012Hz），波長為0.03～3mm的電磁波，在電磁波譜中位于微波和紅外線波段之間。隨著現(xiàn)代科學技術的發(fā)展，人們對毫米波和紅外光的研究不斷深入，其器件和應用技術日趨成熟，形成了毫米波和紅外光學兩大應用和研究領域。
太赫茲波具有以下幾種特性：
1、寬帶性：太赫茲的頻譜帶寬比微波高幾個數(shù)量級，頻譜范圍非常寬，是良好的信息載體，能夠覆蓋蛋白質等大分子的轉動振蕩頻率，這些大分子都在太赫茲波段具有很強的吸收和諧振，構成了相應的太赫茲特征譜，可以用于成分識別。
2、高分辨性：太赫茲激光器的脈沖為皮秒量級，能夠達到很高的時間分辨率，可以用于生物樣本等對時間分辨率較高的研究中，空間分辨率高可用于高分辨成像；多普勒頻率高分辨可用于測速和目標探測。
3、低能性：太赫茲的光子能量僅為毫電子伏特，不到X射線光子能量的百分之一，不會產生電離效應破壞被檢測的物質。
4、電磁特性：太赫茲電磁波特性可以突破“黑障區(qū)”（等離子鞘套），可用于空間飛行器通信。
5、穿透性：太赫茲輻射對非金屬穿透能力很強，對于日常所見的大部分介質，比如塑料、布料、陶瓷、紙張、木材、電介質等均具有很強的穿透性，衰減系數(shù)比超聲波小2~3個數(shù)量級，但很難穿透金屬材質和水，可以用于內部質量檢測。
在太赫茲諸多技術的研究中，太赫茲輻射源的研究占據了很重要的位置。太赫茲輻射的產生主要有3種途徑：
1、基于電子學技術的太赫茲輻射源，包括返波管、耿氏振蕩器以及固態(tài)倍頻源等，這是毫米波技術向高頻方向的擴展，這類太赫茲輻射源工作于1THz以下，輸出功率通常在數(shù)十微瓦到毫瓦量級；
2、基于光子學技術的太赫茲輻射源，包括量子級聯(lián)激光器、自由電子激光器和氣體激光器等，這是激光技術向低頻方向的延伸，這類太赫茲輻射源輸出功率較大，具有很好的應用潛力?；谔掌澕す馄鞯墓忸l梳技術在高分辨成像和成譜應用方面的前景廣闊；
3、基于超快激光技術的太赫茲輻射源，這類技術是1THz附近向高頻和低頻方向同時發(fā)展的太赫茲輻射源技術，這類太赫茲輻射源具有脈寬窄、峰值功率高等優(yōu)點，但是存在能量轉換效率和平均輸出功率低的問題。
因此，探索實現(xiàn)室溫、高輸出功率、連續(xù)可調諧和小型化的輻射源將大大促進太赫茲技術的研究，也是當前太赫茲領域的重要發(fā)展目標。
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