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上海长方光学仪器有限公司

最高灵敏度“三合一”石墨烯基太赫兹探测器问世

2018-12-26 13:21:52  来源:内容来源于网络 浏览量:468次
【导读】太赫兹波,是指频率范围在 0.1~10THz 之间,介于微波和红外线之间的电磁波,这种电磁波对于人眼来说是不可见的。

  太赫兹波,是指频率范围在 0.1~10THz 之间,介于微波和红外线之间的电磁波,这种电磁波对于人眼来说是不可见的。太赫兹波具有穿透性强、安全性高、定向性好、带宽高、时间与空间分辨率高等技术优势。

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  据俄罗斯莫斯科物理技术学院(MIPT)官网近日报道,来自俄罗斯、英国、日本、意大利的科学家团队,开发出了一种基于石墨烯的太赫兹探测器。新设备既可充当灵敏的探测器,也可作为工作频率在太赫兹范围的光谱仪使用。

  太赫兹波是介于微波和红外线之间的电磁波,具有穿透性强、安全性高、定向性好等优势,有望用于医疗、宇宙探索等领域。但现有太赫兹探测器存在效率低下的问题,主要是因为太赫兹波与检测元件(晶体管)之间尺寸不匹配。晶体管仅百万分之一米,而太赫兹辐射的波长是其100倍,导致太赫兹波从探测器身边溜走。

  从无线通信系统的角度说,高清电视、大数据、物联网以及社交媒体不断发展,都要求无线通信网络数据率不断提升。然而,太赫兹技术就是促进网络数据率增长的一种有效方法,其数据率可高达100 Gbit/s。目前的无线数据通信系统,都在100 Mbit/s的平均速度下,使用1GHz 左右的微波频率。例如:GPS系统的工作频率为1.3 GHz,WiFi为2.4GHz 和5GHz,而微波是2.45 GHz。为了寻找空闲频率,尚未被开发的太赫兹领域引起了大家的浓厚兴趣。

  从安全应用的角度来说,太赫兹辐射像X光和声波一样,可以穿透物体表面成像。此外,太赫兹的频率很高,导致其空间分辨率也很高;而其脉冲很又短(皮秒量级),所以也具有很高的时间分辨率。因为不同的化学物质,不同程度地吸收不同频率的太赫兹辐射,表现出独特的频率特征,所以太赫兹辐射,已广泛应用于安全检查。另外,太赫兹还可以区分墨水和白纸,而X光却做不到。

  太赫兹技术的用途非常广泛,可应用于射电天文学、医学、通信、雷达、电子对抗、电磁武器、无损检测、军事等多个领域。


标签:太赫兹波 , 无线通信
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