太赫兹科学技术的军事应用
太赫兹科学技术研究的新进展
太赫兹科学技术研究的新进展一、本文概述随着科学技术的飞速发展，太赫兹（Terahertz，简称THz）科学技术研究逐渐成为全球范围内的热点领域。
太赫兹波，位于微波和红外线之间，其频率范围在1-10 THz，具有独特的物理和化学性质，如高穿透性、低能量性和宽带信息等，使得太赫兹波在通信、生物医学、安全检查等领域具有广阔的应用前景。
本文旨在综述近年来太赫兹科学技术研究的新进展，包括太赫兹波的产生、检测、成像技术，以及其在不同领域的应用案例，以期为太赫兹科学技术的进一步发展和应用提供参考和借鉴。
在本文中，我们首先简要介绍太赫兹波的基本概念和特性，然后重点综述太赫兹波的产生和检测技术的最新研究进展，包括光电导天线、光整流、差频产生等太赫兹波产生方法，以及光电导采样、相干采样、热释电探测等太赫兹波检测技术。
接着，我们将介绍太赫兹成像技术的发展和应用，包括透射式太赫兹成像、反射式太赫兹成像和扫描式太赫兹成像等。
我们还将讨论太赫兹波在通信、生物医学、安全检查等领域的应用案例，以及太赫兹科学技术面临的挑战和未来的发展趋势。
通过本文的综述，我们期望能够全面展示太赫兹科学技术研究的新进展，为相关领域的研究人员和技术人员提供有益的参考和启示，推动太赫兹科学技术的进一步发展和应用。
二、太赫兹波产生与检测技术的新进展近年来，太赫兹波产生与检测技术取得了显著的进展，为太赫兹科学技术的深入研究与应用提供了有力支持。
在太赫兹波产生方面，新型太赫兹源的研究与开发成为热点，如基于光电子学等离子体、量子级联激光器等技术手段的太赫兹源，不断推动太赫兹波产生效率与稳定性的提升。
太赫兹波导与天线技术的发展也加速了太赫兹波在空间中的高效传输与辐射。
在太赫兹波检测方面，新型太赫兹探测器与成像技术的突破为太赫兹波的应用打开了新的领域。
通过改进材料结构与工艺，太赫兹探测器的灵敏度和响应速度得到了显著提升。
太赫兹成像技术在生物医学、安全检查等领域的应用逐渐普及，为疾病的早期诊断与安全监控提供了有力手段。
[技术]颠覆未来作战的前沿技术系列之太赫兹技术
![[技术]颠覆未来作战的前沿技术系列之太赫兹技术](https://img.taocdn.com/s3/m/416786c255270722182ef73d.png)
颠覆未来作战的前沿技术系列之太赫兹技术太赫兹波泛指频率位于红外和微波之间、0.1～10THz波段内的电磁波，处于宏观电子学向微观光子学的过渡阶段。
由于处于交叉过渡区，太赫兹波既不完全适合用光学理论来处理，也不完全适合用微波的理论来研究。
过去很长一段时间，太赫兹波段两侧的红外和微波技术的发展相对比较成熟，但是人们对太赫兹波段的认识仍然非常有限，形成了所谓的“太赫兹空白”。
近年来，太赫兹波以其独特的性能和广泛的应用而越来越受到世界各国的关注，已被国际科学界公认为是高科技领域的必争之地，其研究和应用对于未来作战与国家安全将具有重大的战略意义。
太赫兹波性能独特，蕴含巨大应用前景太赫兹技术之所以引起科学界广泛的关注，是由于太赫兹波频率上要高于微波，低于红外线；能量大小则在电子和光子之间，与其他频率的电磁波相比，具有很多独特的性质。
高穿透性，太赫兹波对许多介电材料和非极性物质具有良好的穿透性，可对不透明物体进行透视成像，是X射线成像和超声波成像技术的有效互补；低能量性，太赫兹光子能量只是X射线光子能量的约1%，太赫兹辐射不会导致光致电离而破坏被检质，非常适用于针对人体或其他生物样品的检查；吸水性，水对太赫兹辐射有极强的吸收性，太赫兹波不易穿透含水物体；瞬态性，太赫兹脉冲的典型脉宽在皮秒数量级，通过取样测量技术，能够有效地抑制背景辐射噪声的干扰；相干性，太赫兹的相干性源于其相干产生机制，能够直接测量电场的振幅和相位，从而方便提取样品的折射率、吸收系数、消光系数、介电常数等参数；指纹光谱，大多数极性分子和生物大分子的振动和转动能级间距都处在太赫兹波段，通过特有的光谱特征可以识别分子结构并分析物质成分，具有指纹般的惟一性，就像利用指纹可以识别不同的人一样，根据这些指纹谱，太赫兹光谱成像技术能够鉴别物体的组成成分。
太赫兹波的独特性能给通信、雷达、电子对抗、电磁武器、医学成像、安全检查等领域带来了深远的影响。
太赫兹的应用仍然在不断的开发研究当中，其广袤的科学前景为世界所公认。
太赫兹(THz) 科学技术及应用
Chopper
(四) THz波的应用
美国: 主要研究力量
目前全世界有 100个以上的研 究小组在进行 与THz 有关的 研究 欧洲: Teravision, Terabridge Teraview Ltd. 日本: Tera-photonics
台湾: Tera-photonics
China: NNSFC 新的 THz 项目
’
三. 在医学成像、诊断上的特殊作用
● MR, CT, PET 在医学成像中发挥很大的作用，但有局限性。
● CT, PET 均采用离子化辐射，可能会引起别的疾病; ● MR 和 CT不能对骨头成像； ● PET 有很高的灵敏度但空间分辨率差。 ● T-ray 成像可能解决上述问题： THz 与 X-ray 的最大区别在于，它在远红外区，光子能量 比 X-ray 小约百万倍，没有离子化辐射问题； THz 频率段正好处在分子相互作用段，它可以给出位置和密 度的信息。可用于分子活动的研究，并给出很高的空间分辨率 （~ 300um）。 它很少散射，使成像很简单，不需要进行散射校正。 THz –ray在成像中的最重要的特性是，在THz –ray 作用下， 不同的分子具有特定的相互作用，可用于在分子尺度上的材料 确定，用于诊断疾病和癌疹的早期发现。 THz –ray可用于计算机照相，THz –ray CT可获得三维分子 或化学的图象，其分辨率可达 um 量级。
1. THz在安全检查上的应用
报纸
尖刀 !!
THz在安全检查上的应用
恐怖分子
T-射线 收发器
人质
当警察需要从屋外确知人质、恐怖分子和武器的详细位置和 状况的时候，我们可否使用THz收发器来帮忙?
2. THz在毒品检测中的应用
太赫兹科学技术的军事应用
太赫兹（Terahertz，缩写为THz）是频率单位, 1太赫兹等于1012赫兹。
太赫兹波是指频率0.1～10太赫兹、介于毫米波和红外线之间的电磁波。
太赫兹科学技术泛指直接研究和应用太赫兹波本身，以及利用太赫兹波研究开发的所有理论和应用，是一个非常重要、尚未开发的前沿领域。
太赫兹技术之所以具有特别的吸引力，是由于太赫兹辐射的如下特点：约50%的宇宙空间光子能量、大量星际分子的特征谱线在太赫兹范围内；大量有机分子转动和振动跃迁、半导体的子带和微带能量在太赫兹范围内；太赫兹辐射能穿透非金属和非极性材料，穿透烟雾和浮尘；太赫兹光子能量小，不会引起生物组织的光致电离。
因此，太赫兹技术在物体成像、环境监测、医疗诊断、射线天文、宽带通信、雷达等领域具有重大的科学价值和广阔的应用前景。
在世界范围，太赫兹辐射物理及其应用研究方兴未艾。
包括美国国防部、航空航天局在内，全世界已有100多个机构在从事相关研究，例如，日本政府把太赫兹技术确立为“国家支柱技术十大重点战略目标之首”予以支持。
由于信息化武器装备的工作频段逐步从微波及可见光区域向太赫兹波段延伸，太赫兹科学技术在军事上的重要性不言而喻。
谁优先掌握这一重要频段的相关技术，谁就有可能在军事上领先一个时代。
我们应该抓住太赫兹科学技术刚刚起步的机遇，不失时机地加速开展太赫兹领域的理太赫兹科学技术的军事应用张振伟 牧凯军 张存林论与应用研究，为我国的经济发展和国防建设做出贡献。
太赫兹波在军事上的优势太赫兹波的频率介于微波与红外之间，因此太赫兹系统兼顾电子学系统和光学系统的优势。
作为美国能源部的宣传页，从中可以一窥太赫兹技术的概貌。
电磁波谱图，注意太赫兹波段的位置。
一个尚待深入开发的频段资源，太赫兹波在军事上，尤其在雷达及目标识别、宽带通信、危险物探测和无损检测等方面具有潜在的应用前景。
在雷达及目标识别方面。
相对于微波，太赫兹波波长短、波束窄、方向性好，因此作用在目标上的功率密度高，成像的分辨率高，系统的体积小、易于实现空间功率合成。
太赫兹波在军事领域的应用研究
太赫兹波在军事领域的应用研究太赫兹波是指频率在0.1THz-10THz（波长在30um至3000um之间）范围内的电磁波，其波段位于微波和红外光之间，属于远红外波段。
见图1。
图1.THz波在电磁波段中的位置20世纪80年代中期以前，由于缺乏有效产生和检测太赫兹波的方法，人们对该频段电磁辐射的性质的了解非常有限，因此其发展受到很大限制，应用潜能也未能得到充分发挥。
近20多年以来，电子激光器和超快技术的发展，为太赫兹脉冲的产生提供了稳定、可靠的激发光源，使太赫兹辐射的产生机理、检测技术和应用技术的研究得到蓬勃发展。
太赫兹频段是一个非常具有科学价值但尚未开发的电磁辐射区域。
由于太赫兹的优良特性，其在军事领域的应用正一步步地被开发研究出来。
太赫兹波的性质太赫兹波的一系列独特的优越特性，主要是由它在电磁波谱中所处的特殊位置决定的，而这些优越特性又是其应用前景的基础。
其主要特点如下:(1)太赫兹波具有很高的时间和空间相干性。
太赫兹辐射是由相干电流驱动的偶极子振荡产生、或是由相干的激光脉冲通过非线性光学差频产生的，具有很高的时间和空间相干性。
现有的太赫兹检测技术可以直接测量振荡电磁场的振幅和位相。
(2)太赫兹波的光子能量低。
频率为1THz的电磁波的光子能量只有大约4.1meV，约为x射线光子能量的百万分之一，因此不会对生物组织产生有害的电离，适合于对生物组织进行活体检查。
如利用太赫兹时域谱技术研究酶的特性，进行DNA鉴别等。
(3)太赫兹辐射能以很小的衰减穿透如脂肪、碳板、布料、塑料等物质，因此可用于探测低浓度极化气体，适用于控制污染。
另外，太赫兹辐射可无损穿透墙壁、布料，可在某些特殊领域发挥作用;(4)室温下(300K左右)，一般物体有热辐射，这一辐射大约对应6THz。
从宇宙大爆炸中产生的宇宙背景辐射有1/2都在光谱中的太赫兹部分。
(5)从GHz到太赫兹频段，许多有机分子表现出较强的吸收和色散特性，这是由分子旋转和震动的跃迁造成的。
太赫兹通信关键技术及应用场景分析
太赫兹通信关键技术及应用场景分析目录一、太赫兹通信概述 (1)1.1 太赫兹波段特性 (2)1.2 太赫兹通信技术发展历程 (3)二、太赫兹通信关键技术 (4)2.1 太赫兹波段调制技术 (5)2.2 太赫兹信号处理技术 (7)2.3 太赫兹通信系统设计 (8)三、太赫兹通信应用场景分析 (10)3.1 集成电路与微组件测试 (11)3.2 军事通信与导航 (13)3.3 医疗健康与生物成像 (14)3.4 物联网与智能城市 (16)3.5 无人机通信与遥感 (17)四、太赫兹通信发展趋势与挑战 (19)4.1 技术发展趋势 (20)4.2 应用场景拓展 (21)4.3 面临的挑战与研究方向 (22)一、太赫兹通信概述太赫兹通信作为一种新兴的通信技术，以其独特的优势和广泛的应用前景，引起了全球科研人员和工程师的广泛关注。
太赫兹波段位于微波与光波之间，频率范围约为THz至数十THz，拥有极宽的带宽和较高的信息传输速率潜力。
由于其特殊的频段位置，太赫兹通信融合了微波通信和光波通信的特点，既具备无线传输的便捷性，又具备光通信的高速率优势。
太赫兹通信被认为是一种潜力巨大的新型通信技术。
太赫兹通信的关键技术包括信号产生、信号检测、传输和调制解调等多个方面。
通过对这些技术的研究和改进，可以不断提升太赫兹通信的性能和应用能力。
特别是在数据吞吐量大、延迟要求苛刻的高动态通信环境中，太赫兹通信表现出了其独特的优势和应用前景。
太赫兹频谱由于其丰富的频谱资源，使得其在高速数据传输、无线通信网络等领域具有巨大的应用潜力。
随着技术的不断进步和成熟，太赫兹通信将在未来通信领域发挥越来越重要的作用。
全球范围内对太赫兹通信的研究已经进入到一个快速发展的阶段。
各种新的技术和理论正在不断发展和完善，同时随着生产工艺和材料科学的进步，太赫兹设备的生产也得到了快速的发展。
由于太赫兹波特殊的物理性质和应用潜力，太赫兹通信在未来有可能在卫星通信、安全监控、医学成像等领域得到广泛的应用和推广。
太赫兹技术在军事领域的应用
（ ｈ ｓ ａ Ｅ ｇ ｅｒ ｇＣ ｌ ｇ ，ｈｎ ｚｏ ｎｖｒｉ ，ｈ ｎｚｏ ５ ０ １Ｃ ｉａ Ｐ ｙｉ ｌ ｎ ｉ ｅｉ ｏｅｅ Ｚ ｅ ｇｈｕＵ ｉｅｓｙＺ ｅｇｈ ｕ４ ００ ， ｈｎ ） ｃ ｎ ｎ ｌ ｔ
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ａ ｏ ｇ ｗｉ ｈ ａ ｔｄ ｖ ｌｐ ｎ ｆｓ ｐ ｒ ｒ ｐｄ ｌ ｓ ｒ ｔｃ ｎ ｌｇ ， ｅ ａ ｅ ｔ ａ ｄ ｇ ｐ ｈ ｓ ｂ ｅ ｎ ｅ ｓｏ ｄ ｓ ｒ ｃ ： ｌ ｎ ｔ ｔ ｅ ｆｓ ｅ ｅｏ ｍｅ ｔ ｏ ｕ ｅ ａ ｉ ａ ｅ ｅ ｈ ｏｏ ｙ Ｔ ｒ ｈ ｒｚ ｂ ｎ ａ ａ ｅ ｎ ｕ ｄ ｒｔ ｏ ｈ
（ ） 全保 卫检 查 ３安 中 国幅员 辽 阔 ， 沿海 城 市开放 口岸 较 多 ， 内陆 由 于与多 个 国家接 壤 ， 海关 、 境安 检十 分繁 忙 。近年 边 来， 中国主 办 的各 项 大 型 国际 活 动 （ ０８北 京 奥 运 ２０
干扰 ， 这使得太赫兹非常适用于成像应用 ； 美国国防 高级研 究计 划 署 （ Ａ Ｐ 资助 的一 个 项 目名称 就 Ｄ Ｒ Ａ）
前， 由于太赫兹波在空气 中传播距离较短 ， 敌方侦听
一
了相应 的太赫兹“ 指纹” 特征谱 ， 这些光谱信 息对于 物质结构的研究很有价值 ； （ ） 赫兹辐射可 以透过各种生物体 、 ３太 电介 质
材料 以及 气相 物 质 ， 些介 质 在太 赫 兹 辐 射 段 具 有 这 丰富 的 吸收 和色 散性 质 ， 过 测量 并 分 析 样 品 的太 通
Ｒ ｄｏＣ ａ ｉ ｍｍｕ ｉ ａ ｉ ｉ ＆ Ｒ ｄ ｒ ｎ ｅ ｔ ｏｌ ｓ ａａ
太 赫兹 空 隙 Ｊ 。 太 赫兹 波 介 于微 波 毫 米 波 和红 外 之 间 ， 于 宏 处
太赫兹科技的新进展与应用前景
太赫兹科技的新进展与应用前景太赫兹科技是一种处于相对较新的技术领域，主要基于超高频电磁波的性质和应用。
太赫兹波的频率位于微波和红外辐射之间，在电磁频谱中被称为太赫兹光。
相较于其他电磁波，太赫兹光有着独特的特性和优异的应用前景，如医学成像、无损检测、通信、安全等。
在近几年，太赫兹科技出现了新的进展与研究领域，展现出了广泛的应用前景。
一、经典应用领域近年来，太赫兹科技在经典应用领域得到了广泛的应用，这些应用主要集中在无损检测、生物医学成像和通信等方向。
1. 无损检测太赫兹技术能够检测颗粒、气体、液体等所有物质的物理化学性质，因此被广泛应用于无损检测领域。
无损检测是一种非破坏性的技术，能够对材料进行组织结构、缺陷、深度等方面的检测和分析，特别适用于金属、塑料、纤维材料等领域。
在航空、汽车、电子等行业，无损检测已成为保证质量和安全的必不可少的手段之一。
太赫兹科技具有独特的波长和能量，能够透过许多材料，也能够检测出材料中的缺陷，因此在无损检测领域的应用越来越广泛。
2. 生物医学太赫兹技术对生物医学领域的应用也是热点之一。
太赫兹波可以有效地穿透生物体内的组织，根据被反弹回来的太赫兹波来检测人体内的病变。
医学成像是太赫兹应用领域中的重要方向，如癌症早期筛查、皮肤病检测等方面，均有广阔的应用空间。
3. 通信领域太赫兹波在通信领域中也有广阔的应用前景。
太赫兹波的频段虽然比普通电波要高，但是能穿透很多物质，也具有传播距离远等特点。
在无线通信、室内局部覆盖以及频谱利用等方面，太赫兹技术具有广泛的应用前景。
二、新兴领域除了经典应用领域外，近年来，太赫兹科技在新兴领域的研究和应用也越来越多，表现出了广阔的应用前景。
1. 太赫兹光子学太赫兹光子学是太赫兹科技的一个新兴研究领域。
太赫兹光的频率范围大，能够与微波、红外和光学波相互作用，因此太赫兹光子学成为新型器件和传感器的重要领域。
太赫兹光子学的研究主要关注太赫兹光的发射、接收及其在各种材料中的传播、操控等方面。
太赫兹技术可看穿墙壁 让隐身兵器无所遁形
太赫兹技术可看穿墙壁让隐身兵器无所遁形近年来，有一种技术被美国评为“改变未来世界的十大技术”之一，被日本列为“国家支柱十大重点战略目标”之首，那就是太赫兹技术。
太赫兹泛指频率在0.1～10太赫兹波段内的电磁波，处于宏观经典理论向微观量子理论、电子学向光子学的过渡区域。
频率上它要高于微波，低于红外线；能量大小则在电子和光子之间。
由于此交叉过渡区，既不完全适合用光学理论来处理，也不完全适合用微波的理论来研究。
所以，上世纪九十年代以前，一度被人“遗忘”，也因此被称为“太赫兹空白”。
当前，各国纷纷加快了针对这唯一没有获得充分研究波段的探索，掀起一股研究太赫兹的热潮。
那么，作为第五维战场空间的“拓展者”，太赫兹在军事领域具体有哪些应用？让我们走近一探究竟。
太赫兹成像远距离穿墙术，铸就反恐作战新利器如果问一下驻伊美军最怕的是什么，那答案肯定是路边炸弹，防不胜防的路边炸弹，成了驻伊美军不寒而栗的“头号杀手”，以至于让美国海军陆战队司令迈克尔·哈吉认为：“这种相对低级的武器将成为未来战争的一个标志。
”在美军撤离伊拉克之前路边炸弹造成的伤亡一度不绝于耳。
与此同时，不断发生的细菌邮件、包裹炸弹和自杀式袭击也令人神经紧绷。
似乎在传统威胁面前，高新技术也无能为力，事实真是如此吗？太赫兹的穿墙透视能力或许能够扭转这种被动局面。
太赫兹的频率很高、波长很短，具有很高的时域频谱信噪比，且在浓烟、沙尘环境中传输损耗很少，可以穿透墙体对房屋内部进行扫描，是复杂战场环境下寻敌成像的理想技术。
未来城市及反恐作战中，借助太赫兹特有的“穿墙术”，可以对“墙后”物体进行三维立体成像，探测隐蔽的武器、伪装埋伏的武装人员和显示沙尘或烟雾中的坦克、火炮等装备，进而拨开战场迷雾。
另外，太赫兹成像技术在塑料凶器、陶瓷手枪、塑胶炸弹、流体炸药和人体炸弹的检测和识别上，更是“明察秋毫”，利用强太赫兹辐射照射路面，还可以远距离探测地下的雷场分布。
太赫兹光谱技术的研究与应用
太赫兹光谱技术的研究与应用随着科技的不断进步和发展，人类探索和研究物理世界的方法也在不断创新和更新。
太赫兹光谱技术就是其中较新颖的一种方法，由于它在材料识别、无损检测等方面有着广泛的应用，近些年来备受研究机构和企业的青睐。
本文将从概述太赫兹光谱技术的原理和特点开始，探究它在材料分析和无损检测、安检、生物医学等方面的应用前景。
一、太赫兹光谱技术的原理和特点太赫兹波段是介于微波和红外线之间、频率约为0.1-10 THz（1THz=10的12次方赫兹）的一种电磁波。
太赫兹波段的能量较低，作为真空中的电磁波又能被大气层所穿透，因此在材料结构、成分的探测、目标物的无损检测、安检等方面都有着广泛的应用前景。
太赫兹光谱技术是一种非破坏性的、高精度的分析和识别材料的方法，它主要是利用太赫兹波段电磁波与材料相互作用产生的反射、吸收、透射等特性来探测和分析材料的成分、结构等信息。
相比于传统的光谱技术，太赫兹光谱技术有以下几个特点：1.非破坏性由于太赫兹波段电磁波的能量较低，不会对被测试的材料产生破坏性的影响，因此太赫兹光谱技术可以被广泛地应用于无损检测领域。
2.高精度太赫兹光谱技术可以测量的是材料的结构和成分信息，这在某些情况下比仅仅通过表面形态特征的方法来进行检测更有优势，可以得到更为精准和可靠的数据信息。
3.操作简单相比于其他一些高科技测试工具，太赫兹光谱技术的设备较为简单，且已经能够商业化批量生产，因此广泛地应用于多个领域，包括安检、材料检测、医疗领域等等。
二、太赫兹光谱技术在材料分析和无损检测领域的应用1. 材料分析太赫兹光谱技术可以帮助材料科学研究者探测和分析材料中的缺陷、结构、合成物等信息。
太赫兹光谱技术可以拓展传统的X 射线、红外线、质谱等技术不能测量的材料特性。
因而，太赫兹光谱技术可以在分子结构、晶体结构和利用光电功能等领域实现对材料的深层次分析。
太赫兹技术的材料不再局限于金属材料、塑料、陶瓷材料等，还涉及到了生物医学、化工合成、天然产物和纳米材料等多个领域的研究。
太赫兹技术军事应用前景展望
、
太赫兹电磁波特点与研究现状
１ 太赫 兹 电磁 波特 点 ．
太 赫 兹 电磁 波 波 长 介 于 亚 毫 米 波 与 红 外 辐 射 线 电频 道 的 日益 拥 挤 ，这 些 未 被 分 配 的 频 段 将 是 之 间 ， 有 微 波 与 红 外 辐 射 所 不 具有 的 特殊 属 性 。 未 来 很 好 的 宽 带 通 信 信 息 载体 ，适 合 于 中 、近 距 具 具 体 来 讲 太 赫 兹 电磁 波 具有 如 下特 性 ： （ ）光 子 能量 低 。太 赫 兹 辐 射 光 子 能 量 很 低 ， １ 离 或 太 空 宽 带 无 线移 动 通 信 。 （ ）其 他 特 性 。太 赫 兹 波 还 具 有 传 输 速率 高 、 ５
优 越 特 性 ，使 得 其 在 军 事 领 域 也 有 很 大 的 应用 前 除 了金 属 、 水 和极 性 物质 以 外 的 几乎 所 有 物 质 均 景 ， 因此 一 旦 太 赫 兹 技 术 实 际应 用 于 军 事 通 信 、 可 穿透 成 像 ， 烟 尘 、 壁 、 板 、 料 及 陶 瓷 等 ， 如 墙 碳 布 战场 侦 察 、 精 确 制 导 、反 隐身 、 电子 战等 军 事 领 在 环 境 检 测 与 安 全检 查 等方 面 能 有 效 发 挥 作 用 。
（ ２）脉 冲 宽 度 窄 。 太 赫 兹 脉 冲 宽度 很 窄 ，它
究 力 度 ，尤 其 是 美 、 日等 科 技 强 国更 是 把太 赫 兹 的典 型 脉 宽 在 亚 皮秒 量 级 ，不 但 可 以方 便 地 进 行 技术 的研 究 列人 国 家支 柱 技 术 发 展 规 划 。经过 ２ 时 间分 辨 的研 究 ，而 且 通 过 取 样 测 量 技 术 ，能 够 Ｏ 多 年 的 发 展 ，大 功 率 太 赫 兹 波 辐 射 源 和 高灵 敏 度 有 效 地 抑 制 背景 辐 射 噪声 的 干扰 。 太 赫 兹 波 的 这 探 测 技 术 的 研 究 取 得 了关 键 性 的突 破 ， 目前太 赫 种 窄 脉 宽 特 性 可应 用 于 侦 察 和精 确 制导 ， 以探 测
太赫兹技术的发展和应用
太赫兹技术的发展和应用近年来，太赫兹技术已经得到广泛的应用和研究，成为了一种新兴的技术体系。
太赫兹波长介于红外光和微波之间，频率从300 GHz到3 THz，是一种在人类眼中看不见，同时也无法被电子束和X射线穿透的电磁波辐射。
在这片茫茫太赫兹的海洋中，有着无数探索的可能性。
本文将详细探讨太赫兹技术的发展和应用。
一、太赫兹技术的发展太赫兹技术在近二十年前被首次应用于飞行安全检测，主要用于炸药、武器等危险品的检测，在保障飞行安全方面起到了重要作用。
太赫兹技术的发展受益于微电子技术和光电子技术的不断进步，特别是宽带宏观成像、高频微波技术和集成电路的进化，以及高能粒子加速器和光学脉冲技术的成熟应用。
自从太赫兹波段开始波动以来，太赫兹技术的应用已经非常广泛了，从基础科学到应用技术的转化，从传统的通信到测量探测和成像技术的创新等等。
太赫兹技术是一种新型的光源，可以产生高功率、高频率的射频波，从而在生物医学、工业和环境等领域都具有广泛的应用潜力。
二、太赫兹技术的应用1. 太赫兹成像技术太赫兹成像技术是近年来最具有发展潜力的领域之一。
这种技术通过捕获物体反射的太赫兹波信号来生成I mage。
因为太赫兹波是电磁波，所以它不会像X射线一样对一个物体造成伤害。
在医学上，太赫兹技术可以用于乳腺癌和皮肤癌的检测。
而在安检方面，太赫兹成像技术可以帮助安检人员检测隐藏在行李和行人的炸药、毒品等。
2. 太赫兹通信技术太赫兹通信技术利用太赫兹波的高带宽与低能量的特性，使得传输速度更快，同时能够避免电磁波对人体产生的危害。
在通信技术发展的道路上，太赫兹通信将会成为一种重要的创新，在工业、通信和军事领域发挥重要作用。
3. 太赫兹光纤通信技术目前，太赫兹波在光纤通信中的潜力正在被探索。
太赫兹光纤通信技术可以实现高速、长距离、低噪声的通信，并且不会受到电磁辐射或干扰。
太赫兹光纤通信技术还可以用于地下煤层气的探测，并用于地球物理探测和导航系统。
第十章 太赫兹成像的军事应用
第十章太赫兹成像的军事用途太赫兹成像技术在医学、国土安全和无损检测领域都能够发挥出它自己的积极影响。
同样在军事领域，太赫兹也有它独有的一面。
例如，宽频太赫兹雷达能够对目标物体进行高分辨率的三维成像，而且它还能从光谱数据中提取出目标物成分的详细信息；在陆、海、空、天，电磁五维战场中，太赫兹都可以对目标物进行对象识别。
10.1 太赫兹在军事领域的机遇由于目前的太赫兹源以及相关的探测器的性能有限，再加上空气中的水汽对太赫兹的强吸收等等因素都会制约太赫兹到军事领域中的应用发展。
水分对太赫兹的强吸收作用可限制太赫兹在海平面上进行远距离探测。
在距海平面100米高的距离，标准大气对太赫兹波的吸收情况如图10-1所示。
虽然在1THz以下以及10THz以上的频率范围内都存有多个大气窗口，但是1-10THz之间的频率范围对于太赫兹波来说却是不透明的。
图10-1 太赫兹在距海平面100米处传播的透射比因为水蒸气的密度会随着海拔的增高而急剧衰减，所以对于处在20000英尺高的高空中（或者更高的高度）飞行的飞行器来说，它们可以和几公里外的目标进行太赫兹通信，而且它们还能和太空中的航天器之间进行太赫兹通信，这样一来就可以利用太赫兹进行长距离通信，以及对空间物体进行远距离探测。
目前，军方所感兴趣的是太赫兹雷达的高分辨率成像，以及太赫兹被动成像系统。
因为与毫米波雷达相比，太赫兹雷达具有低仰角、高精度等特点，这使得太赫兹雷达三维成像的分辨率要强于毫米波雷达。
而太赫兹潜在的最大应用价值则在于它的光谱分析能力，它根据材料的分子结构的共振吸收，可以获得构成材料的组织成分的一些相关信息，由此太赫兹可用来作目标物的识别，而这是其他远距离探测方法所难以做到的。
太赫兹脉冲的持续时间可以小于1ps，而其相应的脉宽也在0.3mm以下，所以太赫兹雷达可以探测到多组分目标的详细结构，其分辨率可以达到亚毫米量级。
同时根据太赫兹光谱对介电常数或吸收系数的灵敏性，用它可以来区分不同的物质材料。
太赫兹技术及其应用研究
太赫兹技术及其应用研究姓名：王结库学号：0710940414 专业班级：电科074 指导老师：于莉媛太赫兹技术及其应用研究摘要：太赫兹技术是一个具有广泛应用前景的新兴学科，近10 年来，太赫兹技术理论研究的蓬勃发展带动了太赫兹波应用研究的迅速扩大。
作为一种新型的相干光源，太赫兹辐射在物理化学、信息和生物学等基础研究领域，以及材料、国防、医学等技术领域具有重大的科学价值和广泛的应用前景。
文章简要介绍了太赫兹波的重要特性集、太赫兹技术的研究现状及应用前景，重点介绍了太赫兹技术的特性、及在国防领域的应用。
关键词：太赫兹；特性；太赫兹波成像；应用1 引言太赫兹（Terahertz ,简称THz）辐射是对一个特定波段的电磁辐射的统称，通常它是指频率在O.ITHz —10 THz（波长在3um-3 mm之间的电磁波，在某些特定场合，指0.3 THz一 3 THz之间的电磁波，还有一种更广泛的定义，其频率范围高达100THz直到上世纪80年代中期以前，人们对这个频段的电磁波特性知之甚少，形成了远红外线和毫米波之间所谓的“太赫兹空隙” （Teraheaz Gap），对太赫兹波段广泛的研究兴趣还是在20世纪80年代中期以超快光电子学为基础的脉冲太赫兹技术产生以后．近20 年来，随着低尺度半导体技术、超快激光技术以及超快光电子技术的飞速发展，太赫兹技术表现出了极大的应用潜力．作为一种新型的相干光源，太赫兹辐射在物理、化学、信息和生物学等基础研究领域。
以及材料、国防、医学等技术领域具有重大的科学价值和广泛的应用前景．本文将对太赫兹辐射的特性进行介绍，并在介绍太赫兹技术的常见应用基础上，着重对太赫兹技术在有关国防领域的潜在应用进行介绍．2 特性太赫兹波之所以引起科学界浓厚的研究兴趣，并不仅仅因为它是一类广泛存在而并不为人所熟悉的电磁辐射，更重要的原因是它具有很多独特的性质，正是这些性质赋予太赫兹波广泛的应用前景．从频谱上看，太赫兹辐射在电磁波谱中介于微波与红外辐射之间；在电子学领域。
太赫兹波技术的研究进展与应用
太赫兹波技术的研究进展与应用太赫兹波是介于微波和红外线之间的电磁波，频率范围为0.1-10 THz，其波长为0.03-3毫米。
太赫兹波穿透力较强，能够穿透物质的表面几微米到几毫米的层次，同时对生物组织不具有显著的损伤效应，因此具有广泛的应用前景。
太赫兹波技术的研究自20世纪90年代以来得到了飞速发展，目前已经得到了广泛的研究和应用。
一、太赫兹波技术的研究进展1.太赫兹源技术太赫兹波的产生需要具有很高重复频率和较高的功率。
太赫兹源技术是制备太赫兹波材料、器件和探测器的核心技术。
当前太赫兹源技术主要包括激光光学法、电子加速器法、半导体发射法、量子阱法等。
2.太赫兹探测器技术太赫兹探测器技术是指测量太赫兹波的力量、功率、反射率、折射率等性质的技术。
太赫兹探测器的种类非常多，常用的有太赫兹探测器阵列、双晶探测器、热电探测器、介电探测器、红外探测器等。
3.太赫兹光学技术太赫兹光学技术主要是指太赫兹波与优异光学材料及器件的相互作用，该技术主要应用于太赫兹光学设备的设计、制造及相关光谱信息的提取。
二、太赫兹波技术的应用1.太赫兹成像技术太赫兹成像技术已成为最前沿的无损检测技术之一，可应用于航空、航天、国防、制造业等多个领域。
太赫兹成像技术可以探测物体内部的结构细节，并通过显微成像得到高分辨率的成像结果。
2.太赫兹波谱技术太赫兹波谱技术是通过分析试样对太赫兹的吸收、反射、透射等性质得到试样组成、物理状态和化学反应等信息的一种分析技术。
该技术应用于电子、生物、药物等领域的分析和诊断。
3.太赫兹通信技术太赫兹通信技术是一种新兴的宽频高速通信技术。
太赫兹通信具有信息传输速度快、波长短、能量损耗小、高带宽等优点，可以用于高速数据的传输，安全通信等多领域。
4.太赫兹波医疗技术太赫兹波的特点是可以穿透生物材料，而不破坏其分子结构。
太赫兹波医疗技术有望在肿瘤诊断、生物组织成像、疾病预防等方面发挥应用。
综上所述，太赫兹波技术在各个领域得到了广泛的应用，其研究进展也得到了飞速的发展。
太赫兹技术的军事应用前景
太赫兹技术的军事应用前景太赫兹（THz）波是电磁波谱家族中的一员，它的频率范围为0.1—10THz，相应的波长范围为3mm—30μm，介于微波和红外线之间，是人类目前尚未完全开发的波谱“空隙”区。
20世纪80年代中期以前，由于缺乏有效产生和检测太赫兹波的方法，人们对该频段电磁辐射性质的了解非常有限，因此其发展受到很大限制，应用潜能也未能得到充分发挥。
近十几年，由于超快激光技术以及一系列的新技术、新材料的发展和应用，极大地促进了对太赫兹辐射机理、检测、成像和应用技术的研发，使其迅速成为一门新的极具活力的前沿领域。
太赫兹波所具有的一些特性在军事领域中的应用正在逐步被开发出来。
一、太赫兹波的特点“透析”太赫兹波频率范围是处于电子学和光子学的交叉区域，相对于其它波段的电磁波，如微波和x射线等，具有非常强的互补特征。
1.特别的穿透能力THz辐射能以很小的衰减穿透如陶瓷、脂肪、碳板、布料、塑料等物质，还可无损穿透墙壁、沙尘烟雾，使得其能在某些特殊领域发挥作用。
如太赫兹探测器可直接发射太赫兹波透过墙壁，于室外对室内进行探测，免去需将探测设施置于室内的麻烦。
这特别适于防暴警察与室内歹徒对峙时，可从墙外掌握室内情况，如歹徒位置、武器配置等,极大的确保警方安全。
2.较高的探测安全性由于太赫兹波的光子能量很低，只有几个毫电子伏特，当它穿透过物质时，不易发生电离，因而可用来进行安全的无损检测。
太赫兹的光子能量很低，只有毫电子伏特，因此不容易破坏被检测物质。
如果用太赫兹检测物质，就可以发现内部瑕疵而又不损害该物质。
不同于X射线，太赫兹射线是一种不电离的射线，所以，太赫兹波适合于对生物组织进行活体检查。
它们还可以穿透衣服、包装，甚至于渗透人体几毫米深，因此，太赫兹波也是安全检查和医学应用的理想工具。
例如，用于人体成像的X光的光子能量高，对人体所造成非常大的伤害，而应用太赫兹技术制成的成像设备，则能将这种照射对人体的伤害降低100万倍。
太赫兹技术在军事和航天领域的应用
关 键 词 ： 太 赫 兹 ； 航 天 应 用 ；综 述 中 图 分 类 号 ：Ｔ Ｎ２ １ ６ 文 献 标 识 码 ：Ａ ｄ ｏ ｉ ：１ ０ ． １ １ ８ ０ ５ ／ Ｔ ＫＹＤＡ２ ０ １ ４ ０ ３ ． ０ ３ ５ １
Ａｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｔ ｅ ｒ ａ ｈ ｅ ｒ ｔ ｚ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎｉ ｑ ｕ ｅ ｓ ｉ ｎ ｍｉ ｌ ｉ ｔ ａ ｒ ｙ ａ ｎ ｄ ｓ ｐ ａ ｃ ｅ
ＶＯ １． １ ２， ＮＯＪ ｕ ｎ． ， ２ ０１ ４
文 章 编 号 ：２ ０ ９ ５ — ４ ９ ８ ０ （ ２ ０ １ ４ ） ０ ３ ． ０ ３ ５ １ — ０ ４
太 赫 兹 技 术 在 军 事 和 航 天 领 域 的应 用
闵 碧波 ，曾嫦 娥 ，印 欣 ，马俊 海
（ １ ． 北 京跟 踪 与 通 信技 术 研 究所 ，北 京 １ ０ ０ ０ １ ２ ；２ ． 中国 白城 兵 器 试验 中心 ，吉林 白城 １ ３ ７ ０ ０ １ １
摘 要 ：介 绍 了太 赫兹 波的发 展现状 及 主要特 性。重 点介绍 太赫 兹波在 军事 、航天领 域 里 的 应用 。尤 其是在 卫 星通信 、卫 星成像 与探 测 、空间态势 感知 和 导弹 防御 等方 面 ，太 赫 兹波有 着很 好 的发 展前 景。本文 给 出太 赫兹技术在 军事和 航天领域 的最新 进展 ，特 别是在 武器装备 测试 方面 ， 太 赫兹技术有 着广泛 的应用前 景。 文章可 为太赫兹技 术在军 事领域 的进 一步应用提供 技术参 考。
太赫兹技术的原理和应用
太赫兹技术的原理和应用随着科技的发展，我们的生活质量得到了极大的提升，其中太赫兹技术成为了当前科技领域中备受关注的领域之一。
这种技术的原理和应用被广泛地研究和应用，它正在为我们的生活和一些重要的领域带来巨大的变革和进步。
一、太赫兹技术的原理太赫兹辐射指的是频率高于微波但低于红外的电磁波辐射。
由于它的频率介于光和微波之间，所以也被称为亚毫米波或THz波段。
太赫兹辐射的波长约在0.1至1毫米之间。
太赫兹辐射的能量低，对许多物体都不会产生任何伤害。
太赫兹技术利用了太赫兹波段的特性，具有很强的穿透力和捕捉信息能力。
通过对物质的高灵敏成像技术和材料物理、化学、生物等领域的研究，我们可以更全面地了解物质突破力学和化学反应的原理，同时也可以帮助开发新的功能材料和节能创新技术。
二、太赫兹技术的应用太赫兹技术可以应用于众多领域，比如材料科学、生物医学、安防检测等。
下面我们来分别介绍一下。
1. 材料科学太赫兹技术在材料科学领域中得到了广泛的应用。
太赫兹波段可以用于对材料样品进行非接触式的成像检测，较准确地表征物门表面或界面的相对电介质常数，研究和探测材料的电学、磁学、光学性质等，开发新型材料。
例如，太赫兹技术可以测量半导体芯片的厚度和制造过程的质量控制。
同时，还可以应用于研究超导体、新型电声材料和薄膜传感器等技术。
2. 生物医学使用太赫兹技术探测人体内部组织是一种安全、无创的方法。
太赫兹波可以穿透非常薄的组织，而且不会对组织产生明显的生物效应。
太赫兹技术在生物医学领域得到了广泛的应用。
通过对人体血液、细胞等生物材料的测量，可以帮助科学家深入了解人体的病理生理过程、发现和鉴定疾病标志物，进一步应用于确诊和治疗多种病症。
同时，太赫兹技术还有助于研究药物在体内的分布和传递过程。
3. 安防检测太赫兹技术在安防检测领域得到了广泛的应用。
它可以用于检测危险品、武器等性质特殊的物品。
太赫兹技术通过扫描被测样品和识别机器，准确地发现和定位非常细小的危险威胁物。
太赫兹技术可看穿墙壁让隐身兵器无所遁形(精)
太赫兹技术可看穿墙壁让隐身兵器无所遁形近年来，有一种技术被美国评为“改变未来世界的十大技术”之一，被日本列为“国家支柱十大重点战略目标”之首，那就是太赫兹技术。
太赫兹泛指频率在0.1～10太赫兹波段内的电磁波，处于宏观经典理论向微观量子理论、电子学向光子学的过渡区域。
频率上它要高于微波，低于红外线；能量大小则在电子和光子之间。
由于此交叉过渡区，既不完全适合用光学理论来处理，也不完全适合用微波的理论来研究。
所以，上世纪九十年代以前，一度被人“遗忘”，也因此被称为“太赫兹空白”。
当前，各国纷纷加快了针对这唯一没有获得充分研究波段的探索，掀起一股研究太赫兹的热潮。
那么，作为第五维战场空间的“拓展者”，太赫兹在军事领域具体有哪些应用？让我们走近一探究竟。
太赫兹成像远距离穿墙术，铸就反恐作战新利器如果问一下驻伊美军最怕的是什么，那答案肯定是路边炸弹，防不胜防的路边炸弹，成了驻伊美军不寒而栗的“头号杀手”，以至于让美国海军陆战队司令迈克尔·哈吉认为：“这种相对低级的武器将成为未来战争的一个标志。
”在美军撤离伊拉克之前路边炸弹造成的伤亡一度不绝于耳。
与此同时，不断发生的细菌邮件、包裹炸弹和自杀式袭击也令人神经紧绷。
似乎在传统威胁面前，高新技术也无能为力，事实真是如此吗？太赫兹的穿墙透视能力或许能够扭转这种被动局面。
太赫兹的频率很高、波长很短，具有很高的时域频谱信噪比，且在浓烟、沙尘环境中传输损耗很少，可以穿透墙体对房屋内部进行扫描，是复杂战场环境下寻敌成像的理想技术。
未来城市及反恐作战中，借助太赫兹特有的“穿墙术”，可以对“墙后”物体进行三维立体成像，探测隐蔽的武器、伪装埋伏的武装人员和显示沙尘或烟雾中的坦克、火炮等装备，进而拨开战场迷雾。
另外，太赫兹成像技术在塑料凶器、陶瓷手枪、塑胶炸弹、流体炸药和人体炸弹的检测和识别上，更是“明察秋毫”，利用强太赫兹辐射照射路面，还可以远距离探测地下的雷场分布。
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太赫兹（Terahertz，缩写为THz）是频率单位, 1太赫兹等于1012赫兹。
太赫兹波是指频率0.1～10太赫兹、介于毫米波和红外线之间的电磁波。
太赫兹科学技术泛指直接研究和应用太赫兹波本身，以及利用太赫兹波研究开发的所有理论和应用，是一个非常重要、尚未开发的前沿领域。
太赫兹技术之所以具有特别的吸引力，是由于太赫兹辐射的如下特点：约50%的宇宙空间光子能量、大量星际分子的特征谱线在太赫兹范围内；大量有机分子转动和振动跃迁、半导体的子带和微带能量在太赫兹范围内；太赫兹辐射能穿透非金属和非极性材料，穿透烟雾和浮尘；太赫兹光子能量小，不会引起生物组织的光致电离。
因此，太赫兹技术在物体成像、环境监测、医疗诊断、射线天文、宽带通信、雷达等领域具有重大的科学价值和广阔的应用前景。
在世界范围，太赫兹辐射物理及其应用研究方兴未艾。
包括美国国防部、航空航天局在内，全世界已有100多个机构在从事相关研究，例如，日本政府把太赫兹技术确立为“国家支柱技术十大重点战略目标之首”予以支持。
由于信息化武器装备的工作频段逐步从微波及可见光区域向太赫兹波段延伸，太赫兹科学技术在军事上的重要性不言而喻。
谁优先掌握这一重要频段的相关技术，谁就有可能在军事上领先一个时代。
我们应该抓住太赫兹科学技术刚刚起步的机遇，不失时机地加速开展太赫兹领域的理太赫兹科学技术的军事应用张振伟 牧凯军 张存林论与应用研究，为我国的经济发展和国防建设做出贡献。
太赫兹波在军事上的优势太赫兹波的频率介于微波与红外之间，因此太赫兹系统兼顾电子学系统和光学系统的优势。
作为美国能源部的宣传页，从中可以一窥太赫兹技术的概貌。
电磁波谱图，注意太赫兹波段的位置。
一个尚待深入开发的频段资源，太赫兹波在军事上，尤其在雷达及目标识别、宽带通信、危险物探测和无损检测等方面具有潜在的应用前景。
在雷达及目标识别方面。
相对于微波，太赫兹波波长短、波束窄、方向性好，因此作用在目标上的功率密度高，成像的分辨率高，系统的体积小、易于实现空间功率合成。
相对于红外及可见光，太赫兹波波束宽度适中，易于实现对目标的跟踪瞄准；穿透性能好，能以较小的损耗穿透沙尘烟雾及非金属材料。
在通信方面。
太赫兹频段位于红外线和高频无线电之间，是目前手机通信频带宽度的1000倍左右，是很好的宽带信息载体。
太赫兹无线通信的传输速度快，而且有极高的方向性和较强的云雾穿透能力，适合于高保密卫星通信及战地高速短距离无线通信。
在安全检查方面。
太赫兹具有隔着衣物探测金属物品能力，可用于机场等重要场所的安全检查。
太赫兹探测装置不仅可以显示隐藏物的形状，而且能够确定物品的化学成分，因此具有检查爆炸物和生化武器的能力，可用于人员及邮件等物品的检查、战场化学成分寻迹等。
在无损检测方面。
太赫兹对非金属材料的穿透能力强，衰减系数比超声波小2～3个数量级, 因此太赫兹脉冲成像技术被应用于航天飞机隔热层泡沫材料中缺陷的无损探测。
除了军事应用之外，太赫兹技术在其他领域也有很宽广的应用前景。
例如，可以利用水对太赫兹辐射的强吸收特性开展宇宙探索研究：一方面可对月球这样无水特征的星体，利用太赫兹较好的穿透性进行表层地质等方面的研究；另一方面可利用太赫兹对水较差的透过性，探索其他星体是否存在水、空气以及生命体，以发现与地球一样具有生命特征的星球。
下面从技术角度，重点介绍太赫兹技术在军事领域的应用。
太赫兹雷达太赫兹波在雷达、目标识别、引信及精确制导方面具有潜在的应用前景。
利用太赫兹波方向性强、能量集中的特点，可制作高分辨率的战场雷达和低仰角的跟踪雷达。
利用太赫兹波穿透物质成像技术，可以探测隐藏在覆盖物或烟尘中的军事装备。
利用太赫兹波穿透沙尘烟雾的能力，可以制作全天候导航系统，在浓雾中指挥飞机着陆。
太赫兹波的频谱宽，可跨越目前隐身技术所能对抗的波段，因此以太赫兹波作为辐射源的超宽带雷达能够获取隐身飞行器的图像。
成像识别是太赫兹技术的一个重要应用领域，也是军事上实现目标监视、追踪、识别的重要技术手段。
据报道，美国已经研制出0.225太赫兹的机载雷达。
雷达系统包括辐射源以及探测散射辐射的系统。
太赫兹时域光谱系统经改进后就能成为脉冲散射测量系统。
如上图所示，通过可偏转的反射镜将太赫兹光束打到目标物上，而后调整太赫兹探测器就可接收到散射辐射。
这种结构的优点是，除了获知目标的位置和形状，利用太赫兹时域光谱系统还可以探得物体的材料特性。
希望太赫兹光源产生的光束在目标物上尽可能太赫兹雷达作战示意图。
未加硅制透镜（左）和加置硅制透镜（右）的太赫兹雷达。
生成均匀的平面波。
当频率大于0.5太赫兹时，就可以对目标进行近似均匀的照射。
而实际上，太赫兹光束近似为高斯型，而且由于衍射作用的存在，太赫兹脉冲的各频率分量会出现发散。
如果如左图所示，在太赫兹光路中增加修正波阵面的硅制光学透镜，在整个带宽范围内就能得到极其均匀的波阵面。
当硅透镜与离轴抛面镜共焦放置时，就可以确保到达目标物上的波阵面为一平面，并且光束直径与频率无关。
当然，这样做限制了可探测目标物的最大尺寸。
大多情况下，目标物都会发出散射信号，它是射束频率、入射波方向矢量和散射场角度的函数。
为了能够全角度探测到目标物，引入了收发分置角的概念，其范围为20°～210°。
如上图所示，太赫兹探测器模块被固定在一个光学轨道上，它能够绕着目标的中心位置转动。
利用固定在旋转臂的一个反射镜就可以对探测器的选通光束进行调节，从而在一个很大的范围对收发分置角进行调整。
太赫兹通信太赫兹通信还处在发展的初级阶段，这一频段的数据传输直到近几年才得以实现（2006年研制出传输距离1.5千米的太赫兹无线通信演示系统），离“太赫兹通信时代”的1太比特/秒有效数据传输率还有相当距离，但是其广阔的发展前景令人神往。
目前，在美国联邦通信委员会的通信频谱分配图中，对太赫兹所在的高于300吉赫的频段尚没有进行分配，这是一块未开垦的“处女地”。
太赫兹无线通信的传输速度可达10G 字节/秒（相当于1秒钟传输2.5部高清DVD 电影），比目前的超宽带无线传输技术快几百甚至上千倍；而且与可见光和红外相比，它同时具有极高的方向性以及较强的云雾穿透能力，这就使得太赫兹系统可以以极高的带宽进行高保密通信。
与微波通信相比，太赫兹波束较窄、方向性好、能实现外差接收，因此可以用于定点保密通信或宽频带、大容量通信系统，是将来无线传输大容量多媒体信息的潜在手段。
太赫兹频段特别适合于卫星间、星地间及局域网的宽带移动通信，可望使无线移动高速信息网络成为现实。
工作在太赫兹频段的“自由空间光”（FSO）通信系统可以将无线电波和可见光的优点结合起来，能够改变探测角度的太赫兹脉冲雷达。
“自由空间光”（FSO ）通信系统终端样机。
工作在太赫兹频段的设备还在研制中。
日本在4800米高原上进行傅立叶变换试验，频率覆盖范围已达150吉赫～1.6太赫。
目前，该频段的光通信设备还在研制中。
太赫兹在350、450、620、735和870微米波长附近，有相对透明的大气窗口，可以用于太赫兹空间通信。
太赫兹波在外层空间可以无损耗地传输，用很小的功率实现远距离通信，而且相对于光学通信来说，波束较宽、容易对准，量子噪声较低，天线系统可以实现小型化、平面化。
太赫兹波在空间技术上的一个重要应用，就是与重返大气层的飞行器（如导弹、飞船等）进行通信。
当飞行器重返大气层时，由于空气摩擦产生高温，飞行器周围的空气被电离形成等离子体，使通信遥测信号迅速衰减以至中断。
此时，太赫兹系统是惟一有效的通信工具。
太赫兹信号在大气中传输距离有限，且指向性很好，这些特性有利于在战场环境中提供近距离保密战术通信。
在某些情况中，鉴于作战地带通信声道的混乱和拥塞，有限的传输距离反而成为优势。
大气衰减有利于实现隐蔽的近距离通信，因为太赫兹信号根本无法传播到远处敌人的监听站，使敌人无法在通信途中探测、截取、阻塞或“造假”传输信号。
倘若太赫兹通信设备能够做得足够小而轻，则可以实现班排级单位甚至单兵之间的通信。
太赫兹安全检查太赫兹安全检查是一种结合太赫兹光谱技术、太赫兹成像技术的综合应用，可用于毒品、爆炸物、大分子生物以及武器、炸弹的探测，对公共安全和国土防御起到重要作用。
这是由于，多种爆炸物、毒品分子的振动和转动能级谱处于太赫兹频段（100吉赫～10太赫）。
太赫兹光谱和成像技术不同于X-射线和超声成像等手段,不仅可以提供物体形状,而且测得的光谱信息与已有的爆炸物和毒品的太赫兹谱库进行比较，可用于材料特性识别。
利用太赫兹时域光谱测量（TDS）技术可以得到这些特征谱，进而分析物质的内部结构信息。
在美国“9.11”事件后，发展监控、探测、辨别隐藏的危险物品（如捆绑在人身上的塑性炸药或信封中的生物药剂）的全新方法，对公共安全越来越重要。
由于吸毒贩毒活动的日渐猖獗，如何有效地探测毒品并进行品种和纯度的快速、精确检定，无论是在缉毒领域还是对毒贩量刑方面，都极为战场中坦克之间太赫兹保密通信示意图。
部分爆炸物（左）和毒品（右）在0.2～2.5太赫范围内的特征吸收指纹谱。
太赫兹时域光谱测量（TDS ）技术原理图。
重要。
复杂的有机分子（如毒气战剂）在太赫兹波段存在转动吸收光谱。
太赫兹光谱技术对此非常灵敏，目前在实验室中能够辨别十亿分之一浓度的气体分子，并通过烟雾中的反向散射体直接获取足够的信息。
另外，生物战剂（如炭疽）在太赫兹波段有明显的声子共振现象，也同样可以探测到。
通过标识出它们在大气中的散布范围，可以提示战斗人员及时采取防护措施，避免误入化学毒气或生物战剂沾染地域。
太赫兹波可穿透衣物、纸张、塑料、皮革和陶瓷等绝缘材料，而且光子能量很低，不会在生物组织中产生有害的光致电离。
因此，太赫兹成像技术是探测人员藏匿及包装内隐蔽危险物的一种极具竞争力的方法，可以在机场、车站等地对行李、物品、旅客进行安全检测。
金属探测器和X 射线系统是探测隐蔽武器的传统方法，但金属探测器无法探测到陶瓷手枪、塑料刀具和塑料炸弹，难以区别普通的金属物品和凶器；X 射线系统对人体的可能危害妨碍了它的使用。
太赫兹成像技术能够穿透一般的衣物探查到隐蔽物体，成像分辨率比微波要高，而且可以进一步发展为远距离太赫兹成像，在50甚至100米以外对可疑人身和物品进行检查。
太赫兹无损检测太赫兹脉冲成像技术还被用于探测航天飞机隔离层泡沫材料中的缺陷。
通过逐点扫描得到各部分的时域波形，然后分析波形的变化来判断缺陷的大小、形状、位置和种类。
2003年2月1日，美国哥伦比亚号航天飞机返回地球时在62千米高空发生爆炸，机上7名宇航员遇难。
事故调查委员会把这一悲剧归因于，一块手提箱大小的外置燃料箱泡沫隔热层在起飞过程中发生脱离，然后砸破航天飞机左翼隔热板。
当航天飞机重返大气层时，3000℃的高温气体从破洞中进入，导致机毁人亡。