第45卷第7期激光与红外Vol．45，No．72015年7月LASEＲ＆INFＲAＲEDJuly，2015:1001－5078(2015)07－0740－09·综述与评论·从光子学角度看太赫兹技术的现状和发展趋势胡小燕(中国电子科技集团公司信息科学研究院，北京100015)摘要:太赫兹技术是当前极具发展潜力的热点技术。太赫兹源、太赫兹探测器以及太赫兹应用研究是太赫兹技术的三大研究重点。本文分析了太赫兹技术在光谱探测、成像探测和通讯应用方面的需求情况，介绍了现有主要的太赫兹源产生方法和特点，以及太赫兹探测器的分类和常见太赫兹探测器，并以其相邻谱段红外探测器的发展历程以及太赫兹探测器的发展现状为参照，从光子学的角度分析了太赫兹探测器的发展趋势以及可能面临的技术困难。关键词:太赫兹;太赫兹源;直接探测;外差探测;光子探测器;热探测器;红外探测器:O441文献标识码:ADOI:10．3969/j．issn．1001－5078．2015．07．002ＲesearchprogressandtrendsofterahertztechnologyfromtheviewofphotonicsHUXiao－yan(ChinaElectronicstechnologyGroupCorporationInformationScienceAcademy，Bei激ng100015，China)Abstract:Terahertztechnologyisaverypromisingtechnology．Terahertzsource，terahertzdetectorandterahertzappli-cationarethreekey－pointsinterahertztechnologyfield．Theapplieddemandinterahertzspectroscopy，terahertzima-ging，andterahertzcommunicationareanalyzed;themechanismandcharacteristicsofterahertzsourceaswellasthemaincurrentclassificationandthecommonterahertzdetectorsarealsointroduced．Basedonthedevelopingprogressofinfrareddetectors，developingtrendsandtheprobablytechniquedifficultiesofterahertzdetectorsinthefuturearealsoanalyzedfromtheviewofphotonics．Keywords:terahertz(THz);terahertzsource;directdetection;heterodynedetection;photondetectors;thermaldetec-tor;infrareddetector1引言应用技术的研究热点。太赫兹波一般认为是频率在0．1～10THz(对应波长在3mm～30μm)之间的电磁辐射，介于微波与红外波之间，是宏观电子学向微观光子学过渡的频段，图1所示为太赫兹波在电磁波频谱中的位置。由于大量有机分子的转动和振动频率以及大量图1电磁波频谱星际尘埃的特征谱线处于此波段范围;同时太赫兹辐射具有光子能量小，不会引起生物组织的光离化，Fig．1Theelectromagneticspectrum太赫兹技术的应用需求2能够穿透针织物、纸张、烟雾等非金属和非极性材在过去的20几年内太赫兹技术呈现了飞跃式料，这些特征使得太赫兹相关技术成为了当前各种的发展，各国研究人员利用先进的材料技术研究作者简介:胡小燕(1979－)，女，硕士，高级工程师，主要从事光电探测器技术以及光谱感知微系统相关技术研究。E－mail:13611229166@139．com收稿日期:2015－03－16激光与红外No．72015胡小燕从光子学角度看太赫兹技术的现状和发展趋势741出了更高功率的太赫兹源，各种技术突破将太赫兹的应用推向了顶峰。其中里程碑式的技术发展包括太赫兹时域光谱技术(TDS)、太赫兹成像技［1－3］术以及非线性效应产生高功率太赫兹源。当前，太赫兹技术应用主要集中在光谱探测、成像探测和通讯应用这几个方面。2．1光谱探测20世纪80年代发展起来的太赫兹时域光谱技术(TDS)［4］利用物质对太赫兹频带的不同特征吸收谱，用来分析研究物质成分、结构及其相互作用关系。通常有机分子之间弱的相互作用(如氢键)及大分子的骨架振动(构型弯曲)、偶极子的旋转和振动跃迁以及晶体中晶格的低频振动吸收频率对应于太赫兹红外波段范围。这些振动所反映的分子结构及相关环境信息，都在太赫兹波段不同吸收位置和强度上有明显的响应，有机分子的这些光谱特征，被称之为指纹谱，这使得利用太赫兹时域光谱技术鉴别化合物结构、构型与环境状态成为可能。具体来说其可以广泛应用于毒品、爆炸物和其他违禁物品及环境监测等应用领域，目前世界范围内已经很多企业生产商用太赫兹时域光谱仪。除此之外，太空中星际尘埃和一些重要分子的光谱也在太赫兹谱段，如图2所示为典型星际尘埃和重［5］，要分子的光谱这使...