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赫兹：从“被遗忘”到“被置顶” ■钟宝林 周阳升 张 锐
太赫兹位于微波与红外线的过渡交叉区，在电磁频谱上的位置非常特殊
国防科技大学理学院量子计算实验室科研人员进行太赫兹产生试验
在太赫兹成像装置的“法眼”下，衣服下藏匿的手枪原形毕露
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。如此，士兵们不需要再靠近可疑地段或人员便可以对其进行检查。与耗资较高、作用距离较短、无法识别具体爆炸物的Ｘ射线扫描仪相比，太赫兹成像具有独特优势，目前已经初步应用于检查邮件、识别炸药及无损探伤等安全领域。
太赫兹雷达
高精度宽频带，让隐身兵器无所遁形
众所周知，雷达主要靠接收目标的反射信号来发现目标。如果目标表面能使雷达波被吸收或散射，就可减小被发现的概率，从而达到隐身的目的。因此，通常所说的隐身技术主要是靠形状、吸波涂层、形成等离子云吸收或改变雷达波的传播方向来实现隐身的。
在隐身技术应用之后，常规的窄带微波雷达在探测雷达截面很小的隐身兵器时往往显得“力不从心”。所以，很长一段时间里，人们都谈“隐”色变。但是目前的隐身技术也并非无懈可击，它们只能对很窄的一个特定波段发挥作用，超出这个特定范围后便会无能为力。
而处于电磁频谱过渡区域的太赫兹则是集众家优长于一身。一方面，它的波长很短，大约在30um—3mm的范围内，远小于微波与毫米波的波长，因而可以用于探测更小的目标和更精确的定位；另一方面，它却又包含了丰富的频率，有着非常宽的带宽，能以成千上万种频率发射纳秒以至皮秒级的脉冲，超过现有隐身技术的作用范围。因此，不管是面对形状隐身、涂料隐身，还是等离子体隐身的目标时，都能让它们“无处遁形”！美国是最早提出太赫兹雷达这一概念的国家，并先后进行了0.2THz、1.56THz、0.6THz等高分辨率雷达实验，验证了太赫兹雷达的可行性，为今后的发展奠定了基础。太赫兹雷达作为未来高精度、反隐身雷达的发展方向之一，在军事上定将有广阔的应用前景。
kelizhi
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