2012年8月8日-9日，由中國(guó)儀器儀表學(xué)會(huì)、“太赫茲光電子學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”、《現(xiàn)代科學(xué)儀器》編輯部主辦的2012太赫茲科學(xué)儀器及前沿技術(shù)專題研討會(huì)在北京紫玉飯店成功召開(kāi)。本次會(huì)議的宗旨是為太赫茲科學(xué)儀器研制開(kāi)發(fā)提供技術(shù)交流平臺(tái)，為太赫茲儀器選購(gòu)提供技術(shù)咨詢，并為太赫茲儀器使用提供技術(shù)支撐。本次研討會(huì)特別邀請(qǐng)到電子科技大學(xué)劉盛綱院士、天津大學(xué)姚建銓院士等太赫茲研究領(lǐng)域的多名專家學(xué)者做精彩報(bào)告，吸引了來(lái)自各科研院所、儀器公司的近100位代表參會(huì)。

　　開(kāi)幕式由太赫茲光電子學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任張存林教授主持，中國(guó)儀器儀表學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)兼秘書(shū)長(zhǎng)吳幼華先生，電子科技大學(xué)劉盛剛院士分別為大會(huì)致辭。

　　首先，吳幼華先生代表主辦方對(duì)各位代表表示熱烈的歡迎。并介紹到，太赫茲科學(xué)儀器涉及的領(lǐng)域很廣，專業(yè)性很強(qiáng)，是非常重要的交叉前沿領(lǐng)域，其技術(shù)進(jìn)步為技術(shù)創(chuàng)新、國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國(guó)家安全提供了一個(gè)非常誘人的發(fā)展機(jī)遇。

　　電子科技大學(xué)劉盛綱院士在致辭中指出，“重要的科學(xué)成就必須以實(shí)驗(yàn)研究為基礎(chǔ)，在國(guó)際上重要的儀器設(shè)備是一流大學(xué)所必備的條件。近幾年，中國(guó)也越來(lái)越多的認(rèn)識(shí)到科學(xué)儀器的重要性。在過(guò)去的十幾年中，日本人拿了6個(gè)諾貝爾獎(jiǎng)，以色列拿了兩個(gè)諾貝爾獎(jiǎng)，我們相信中國(guó)一定會(huì)拿諾貝爾獎(jiǎng)，但是不知什么時(shí)候。我們有很多好的思想，只是做不出實(shí)驗(yàn)結(jié)果來(lái)，我們國(guó)家要想成為科技大國(guó)，加強(qiáng)對(duì)儀器設(shè)備的支持是非常必要的。此外，中國(guó)的太赫茲技術(shù)發(fā)展非常快，也得到了國(guó)家自然科學(xué)基金委的大力支持，不過(guò)目前還存在一些問(wèn)題，如投資不太集中等”。

　　在開(kāi)幕式中，國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)信息科學(xué)部張兆田主任還做了《信息優(yōu)先資助領(lǐng)域及其基金資助工作》的相關(guān)報(bào)告。在報(bào)告中，張兆田主任介紹了信息科學(xué)的發(fā)展規(guī)律與特點(diǎn)，發(fā)展?fàn)顩r與未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)、重點(diǎn)優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域等。其中，新型毫米波與太赫茲器件就是其優(yōu)先發(fā)展的領(lǐng)域之一，其研究?jī)?nèi)容包括太赫茲核心器件及陣列檢測(cè)器、微結(jié)構(gòu)太赫茲功能器件；新型太赫茲探測(cè)技術(shù)等。此外，張兆田主任還介紹了信息科學(xué)部的部門設(shè)置、資助方針、資助格局、資助項(xiàng)目類型、項(xiàng)目受理評(píng)審過(guò)程等相關(guān)內(nèi)容。

　　此外，首都師范大學(xué)物理系張巖主任也介紹了太赫茲科學(xué)儀器及前沿技術(shù)專題研討會(huì)的會(huì)議組織等相關(guān)情況。
　　張存林教授在報(bào)告中詳細(xì)介紹了國(guó)家重大科學(xué)儀器設(shè)備開(kāi)發(fā)專項(xiàng)“基于飛秒激光的太赫茲時(shí)域光譜儀開(kāi)發(fā)”的相關(guān)情況。介于微波和紅外之間的太赫茲是物理與信息領(lǐng)域重大科學(xué)技術(shù)問(wèn)題，太赫茲波譜是反應(yīng)分子結(jié)構(gòu)和空間陣列的指紋譜。太赫茲時(shí)域光譜儀未來(lái)將向?qū)捵V、高能量、小型化的方向發(fā)展，在科研及食品藥品鑒定和檢測(cè)方面具有很重要的應(yīng)用價(jià)值和前景，對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展、民生改善具有很重要的支支撐作用。在市場(chǎng)方面，近三年來(lái)，已經(jīng)有上百家應(yīng)用單位有著明確的應(yīng)用需求。據(jù)2010年度太赫茲市場(chǎng)報(bào)告的預(yù)期，太赫茲在醫(yī)學(xué)、安全和制造業(yè)領(lǐng)域相關(guān)產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)效益到2020年將可達(dá)到數(shù)千萬(wàn)到數(shù)億美元，市場(chǎng)總額可達(dá)到數(shù)十億美元。張存林教授還介紹說(shuō)按此推算，“基于飛秒激光的太赫茲時(shí)域光譜儀開(kāi)發(fā)”項(xiàng)目完成后，若中國(guó)市場(chǎng)可占到10%的全球市場(chǎng)份額，預(yù)期經(jīng)濟(jì)效益也將達(dá)到數(shù)億美元。由此，也將拉動(dòng)中關(guān)村高科技示范區(qū)高端儀器制造業(yè)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值約10億元人民幣/年。

　　馬國(guó)宏教授介紹到目前THz波的研究主要包括THz源、THz檢測(cè)和THz傳輸?shù)确矫?，要使THz波的研究成果得到廣泛的應(yīng)用，尤其是將THz技術(shù)應(yīng)用到遠(yuǎn)紅外光譜學(xué)中，有必要研究THz脈沖的波前控制以及各種THz光子學(xué)器件的工作原理，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)THz輻射的人工調(diào)控。隨后，馬國(guó)宏教授介紹了上海大學(xué)超快光子學(xué)實(shí)驗(yàn)室近年來(lái)在THz波的產(chǎn)生、THz的主動(dòng)和被動(dòng)控制、THz光子學(xué)和THz自旋電子學(xué)等方面開(kāi)展的一系列研究工作。其中，主要探討了利用THz波與各種微結(jié)構(gòu)相互作用實(shí)現(xiàn)THz波前的控制，包括THz偏振控制、抗反射、全吸收設(shè)計(jì)、THz全禁帶光子晶體以及THz磁共振器件等。

　　張文先生談到，太赫茲波段存在豐富的分子轉(zhuǎn)動(dòng)譜線和原子精細(xì)結(jié)構(gòu)譜線，通過(guò)對(duì)這些分子譜線的高頻率分辨率觀測(cè)，可以研究天文、大氣和深空探測(cè)等領(lǐng)域的重要科學(xué)問(wèn)題。超導(dǎo)HEB混頻器是1HTz以上靈敏度最高的相干探測(cè)器，已經(jīng)成功應(yīng)用到Herschel空間衛(wèi)星、SOFIA天文臺(tái)和地面APEX望遠(yuǎn)鏡開(kāi)展天文觀測(cè)研究。張文先生所在系統(tǒng)改進(jìn)了超導(dǎo)HEB熱電子混頻器的熱點(diǎn)模型，深入理解其機(jī)制，率先實(shí)現(xiàn)了4K閉環(huán)制冷環(huán)境下的超導(dǎo)HEB混頻實(shí)驗(yàn)；并研制國(guó)際上最高頻率(5.3HTz)天線耦合超導(dǎo)HEB混頻器，靈敏度率先突破5倍量子噪聲極限。此外，張文先生還介紹了其課題組在太赫茲超導(dǎo)HEB混頻器應(yīng)用方面的研究工作。

　　姚建銓院士在報(bào)告中介紹到，隨著太赫茲科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，對(duì)太赫茲科學(xué)儀器也不斷提出新的需求，不僅推動(dòng)了太赫茲科學(xué)儀器的快速發(fā)展，也催發(fā)了太赫茲前沿技術(shù)的不斷涌現(xiàn)。同時(shí)，太赫茲科學(xué)儀器的前沿技術(shù)也表征著太赫茲科學(xué)儀器的先進(jìn)性和尖端性，引領(lǐng)著太赫茲科學(xué)儀器的進(jìn)一步發(fā)展。在這一部分內(nèi)容中姚建銓院士介紹了太赫茲技術(shù)國(guó)內(nèi)外研究及應(yīng)用概況，光學(xué)太赫茲輻射源研究及太赫茲功能器件-微結(jié)構(gòu)材料的應(yīng)用等方面的情況。并且指出，微結(jié)構(gòu)光學(xué)材料在激光技術(shù)、THz技術(shù)等方面可望實(shí)現(xiàn)傳輸、源、開(kāi)關(guān)、放大、濾波、調(diào)制、吸收、偏振等功能，有十分重要的科學(xué)價(jià)值及實(shí)際意義。如果將微結(jié)構(gòu)材料施加各種場(chǎng)(電、磁、聲、光、熱、機(jī)械等)作用可望產(chǎn)生新現(xiàn)象、出現(xiàn)新機(jī)理、實(shí)現(xiàn)新功能、制成新器件。此外，姚建銓院士還介紹了基于法布里-珀羅干涉儀的THz波長(zhǎng)測(cè)試法及THz傅立葉變換光譜儀的相關(guān)研究工作。

　　趙國(guó)忠教授談到，對(duì)于太赫茲光譜應(yīng)用來(lái)說(shuō)，獲得寬帶太赫茲輻射至關(guān)重要，目前，實(shí)驗(yàn)室使用的寬帶太赫茲輻射源以光整流和電導(dǎo)天線為主。隨后詳細(xì)介紹了基于飛秒激光的寬帶光電導(dǎo)天線的設(shè)計(jì)、研制，光電導(dǎo)天線溫控系統(tǒng)和太赫茲輻射測(cè)量裝置的研制，光電導(dǎo)天線太赫茲輻射特性等方面的研究工作。另外，半導(dǎo)體表面太赫茲輻射可以提供方便的寬帶太赫茲源，進(jìn)一步研究非常必要。其中，富含缺陷的氮化銦有望代替砷化銦成為高效、實(shí)用的寬帶太赫茲輻射源。此外，趙國(guó)忠教授還指出太赫茲發(fā)射光學(xué)的研究也有助于探索半導(dǎo)體表面和內(nèi)部的載流子動(dòng)力學(xué)。

　　此外，北京理工大學(xué)胡偉東教授、哈爾濱工業(yè)大學(xué)(威海)田兆碩教授、中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院孫青博士等也就太赫茲技術(shù)現(xiàn)狀及研究進(jìn)展做了精彩的報(bào)告。

　　沈京玲教授介紹到，太赫茲波能夠用于毒品檢測(cè)和識(shí)別是基于下列兩個(gè)事實(shí)：多數(shù)毒品在太赫茲波段具有特征吸收；多數(shù)包裝材料如紙張、織物、塑料、木頭，對(duì)太赫茲波是透明的。將兩者結(jié)合起來(lái)，使太赫茲技術(shù)非常適于進(jìn)行毒品的無(wú)損檢測(cè)應(yīng)用。隨后，沈京玲教授詳細(xì)的介紹了所在課題組近年來(lái)在毒品檢測(cè)識(shí)別方面的相關(guān)工作：應(yīng)用太赫茲光譜和成像技術(shù)對(duì)毒品進(jìn)行品種鑒定和含量分析，完成了確定毒品純度和有效成分含量的理論和實(shí)驗(yàn)方法；對(duì)隱藏在信封和包裹中的毒品進(jìn)行探查；建立了含有38種純度在90%以上的毒品的太赫茲光譜數(shù)據(jù)庫(kù)等。

　　朱亦鳴教授介紹到，國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有藥物檢測(cè)技術(shù)手段無(wú)法有效的檢測(cè)出假藥，而且無(wú)法做到在線式檢測(cè)。太赫茲波處于微波電子學(xué)與紅外光子學(xué)的交叉、過(guò)渡區(qū)域，是被公認(rèn)的有重要科學(xué)價(jià)值和巨大應(yīng)用前景的頻率窗口。太赫茲技術(shù)先后被列為“改變未來(lái)世界的10種技術(shù)”及“2011年六大類電子類新技術(shù)”之一，是分析分子有機(jī)功能基團(tuán)最有效的手段。基于這些優(yōu)勢(shì)，朱亦鳴教授所在課題組利用時(shí)域太赫茲波譜系統(tǒng)對(duì)中西藥做了相關(guān)檢測(cè)，結(jié)果顯示太赫茲光譜技術(shù)對(duì)各種藥物鑒別率可達(dá)90%，掃描速度達(dá)到1s/片，可以做到無(wú)損探測(cè)及真正的在線檢測(cè)和分析，并且結(jié)合HIPHOP模型，還可以進(jìn)行藥理基團(tuán)的解析。

　　趙卉博士在報(bào)告中介紹說(shuō)，油氣光學(xué)是研究油氣物質(zhì)的光學(xué)性質(zhì)、光在油氣介質(zhì)中的傳播規(guī)律和光學(xué)技術(shù)在油氣領(lǐng)域應(yīng)用的科學(xué)。它是在石油與天然氣工程、地球探測(cè)與信息技術(shù)、材料科學(xué)與工程、物理學(xué)、光學(xué)工程等學(xué)科發(fā)展與支持的基礎(chǔ)上建立起來(lái)的一個(gè)新興交叉學(xué)科。針對(duì)國(guó)家重大需求，并且基于太赫茲與油氣物質(zhì)相互作用的認(rèn)知，趙卉博士所在課題組建設(shè)了以油氣資源、石油化工為研究對(duì)象的太赫茲波譜與探測(cè)技術(shù)平臺(tái)，開(kāi)發(fā)了油品光學(xué)性能透射式測(cè)試裝置，巖石光學(xué)性能透射式測(cè)試裝置，基于對(duì)巖石有機(jī)質(zhì)、干酪根、基礎(chǔ)油、汽油等多種體系的太赫茲頻段特征吸收帶的認(rèn)知，建立了石油化工產(chǎn)品太赫茲光譜特性和理化性能之間的關(guān)系，為太赫茲技術(shù)在油氣領(lǐng)域的應(yīng)用提供了實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。

　　此外，中科院上海微系統(tǒng)所譚智勇博士、中科院工程物理研究院流體物理研究所助研朱禮國(guó)先生也就太赫茲技術(shù)的應(yīng)用做了精彩的報(bào)告。

　　除了以上各位專家的報(bào)告之外，安捷倫科技(中國(guó))有限公司葉偉斌先生，脈動(dòng)科技有限公司陸明先生，先鋒科技股份有限公司Albert Rsdo-Sanchez先生、Patrick F. Tekavec先生，頂尖科儀(中國(guó))股份有限公司賀雪鵬先生也介紹了公司的產(chǎn)品特點(diǎn)及研發(fā)情況。
　　報(bào)告會(huì)之后，與會(huì)代表參觀了首都師范大學(xué)太赫茲光電子學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，相關(guān)工作人員為與會(huì)代表詳細(xì)介紹了實(shí)驗(yàn)室整體概況，并就相關(guān)儀器及其研究的課題同與會(huì)代表進(jìn)行了深入的溝通。