改变未来十大科技之太赫兹技术

电话、IPAD、手机等等被人们完全依赖的产品，随着数字化时代的发展，植入人们生活的同时，也精确折射出了人类掌握和使用频谱的能力。从电报到5G通讯，实际上就是一个关于如何更有效率利用频谱的故事……有这样一个团队，十年磨一剑，稳扎稳打，将太赫兹测试频率发展到500GHz，研制的4种仪器和3种测试系统，全部覆盖了50GHz~500GHz频率范围，填补了国内空白，中国电子科技集团公司第41研究所成为世界上唯一能够提供成套测试解决方案的供应商。

在“毫米波与太赫兹测量系统”项目第一完成人、中国电子科技集团公司测试仪器首席科学家年夫顺的带领下，该课题取得了“2018年度国家进步奖二等奖”的不菲成绩。那么，究竟什么是太赫兹波呢？太赫兹波又称远红外波，曾被评为“改变未来世界的十大技术”之一，它是电磁波段中最后一段未被人类充分认识和应用波段。由于频率高、脉冲短、穿透性强，且能量很小，对物质与人体的破坏较小，所以与X射线相比，太赫兹成像技术和波谱技术更具优势，在空间探测、医学成像、安全检查、宽带通信等方面具有广阔的前景。

2006年，刚刚从事太赫兹测试技术研究时，年夫顺带领团队把太赫兹技术研究常用的4种测试仪器和3种测试系统作为研制重点，并且提出了测试频率从50GHz开始，向更高频率逐步整体推进的发展思路。

毫米波与太赫兹4种测试仪器和3种测试系统部分产品照片十年如一日，创新团队稳扎稳打，逐步提高测试频率。团队开展了太赫兹核心芯片研究，解决了太赫兹器件问题，研制了50GHz~500GHz四种测量仪器和三种测量系统，填补了国内空白，实现了核心器件、部件、仪器到测试系统全产业链自主可控。“经过2017年和2018年的持续发展，目前测试频率已经可以到750GHz。”年夫顺对记者说。仪器，是开展毫米波与太赫兹测试技术发展的基本工具和手段。

从事相关技术研究和产品开发的高等院校、研究机构以及相关企业，都离不开测试仪器。年夫顺表示，团队开发研制了人体安检设备的核心部件，先进太赫兹检测技术提升了国产人体安检仪的检测灵敏度，同时也满足了空间通信、5G移动通信毫米波天线等设备的测试需求。然而，年夫顺认为，太赫兹技术尚处于发展阶段，大多数仍处于关键技术攻关和技术熟化的过程，离大范围应用还有较大差距。

他提出，对于太赫兹技术的未来应用，应理性分析，对于关系到国家重大命脉的应用，可以不计成本，集中资金重点突破。对于太赫兹科学研究和工业应用，则要注重市场分析，支持能够工业化的太赫兹技术发展，把微波毫米波频段已经取得的成功经验和研究成果，转移到太赫兹波段，构建小型化、低成本、物美价廉的太赫兹系统。边科研，边宣传，边推广应用，到2016年底，毫米波与太赫兹测试系统已用于国家“核高基”和“宽带移动通信”等重大专项，“风云”卫星、空中和天基通讯平台、成像雷达、新型人体安检仪等重点项目，用户超过200家，并远销海外。“一旦毫米波与太赫兹技术成熟，大面积推广应用，项目科研成果将走出实验室进入生产线，不仅可以促进毫米波与太赫兹科学研究工作，而且还能够支撑毫米波与太赫兹产业发展。”

尽管研制难度很大，但在年夫顺的带领下，团队创新的步伐始终没有停止，正以更高的激情、更饱满的热情，攀登更高的科技高峰，以实际行动为太赫兹技术研究和工程应用提供强有力支撑。随着现代电子信息技术快速发展，微波频段电磁信号密度越来越高。我国雷达、通讯、安全检测、无损探测、生物医学、气象遥感、空间探测等领域相继采用了毫米波与太赫兹体制，激发了毫米波与太赫兹技术创造热情，促进了毫米波与太赫兹技术创新发展。

年夫顺指出，目前，750GHz测试仪器和测试系统已基本具备推广应用条件，即将投放市场，同时，团队正在开展1.1THz测试仪器和测试系统研制工作。“此次获得国家奖，是对我们十几年工作的肯定，大大增强了我们的自信心，激励我们向更高的目标迈进，更重要的是提高了国产仪器的知名度，提高了国内广大用户使用国产仪器的信心，特别有利于国产仪器的进一步推广应用，必将带来更显著的经济效益和社会效益。”年夫顺说。