電話、IPAD、手機等等被人們完全依賴的產品,隨著數字化時代的發展,植入人們生活的同時,也精確折射出了人類掌握和使用頻譜的能力。從電報到5G通訊,實際上就是一個關于如何更有效率利用頻譜的故事……有這樣一個團隊,十年磨一劍,穩扎穩打,將太赫茲測試頻率發展到500GHz,研制的4種儀器和3種測試系統,全部覆蓋了50GHz~500GHz頻率范圍,填補了國內空白,中國電子科技集團公司第41研究所成為世界上唯一能夠提供成套測試解決方案的供應商。
在“毫米波與太赫茲測量系統”項目第一完成人、中國電子科技集團公司測試儀器首席科學家年夫順的帶領下,該課題取得了“2018年度國家進步獎二等獎”的不菲成績。那么,究竟什么是太赫茲波呢?太赫茲波又稱遠紅外波,曾被評為“改變未來世界的十大技術”之一,它是電磁波段中最后一段未被人類充分認識和應用波段。由于頻率高、脈沖短、穿透性強,且能量很小,對物質與人體的破壞較小,所以與X射線相比,太赫茲成像技術和波譜技術更具優勢,在空間探測、醫學成像、安全檢查、寬帶通信等方面具有廣闊的前景。
2006年,剛剛從事太赫茲測試技術研究時,年夫順帶領團隊把太赫茲技術研究常用的4種測試儀器和3種測試系統作為研制重點,并且提出了測試頻率從50GHz開始,向更高頻率逐步整體推進的發展思路。
毫米波與太赫茲4種測試儀器和3種測試系統部分產品照片十年如一日,創新團隊穩扎穩打,逐步提高測試頻率。團隊開展了太赫茲核心芯片研究,解決了太赫茲器件問題,研制了50GHz~500GHz四種測量儀器和三種測量系統,填補了國內空白,實現了核心器件、部件、儀器到測試系統全產業鏈自主可控。“經過2017年和2018年的持續發展,目前測試頻率已經可以到750GHz。”年夫順對記者說。儀器,是開展毫米波與太赫茲測試技術發展的基本工具和手段。
從事相關技術研究和產品開發的高等院校、研究機構以及相關企業,都離不開測試儀器。年夫順表示,團隊開發研制了人體安檢設備的核心部件,先進太赫茲檢測技術提升了國產人體安檢儀的檢測靈敏度,同時也滿足了空間通信、5G移動通信毫米波天線等設備的測試需求。然而,年夫順認為,太赫茲技術尚處于發展階段,大多數仍處于關鍵技術攻關和技術熟化的過程,離大范圍應用還有較大差距。
他提出,對于太赫茲技術的未來應用,應理性分析,對于關系到國家重大命脈的應用,可以不計成本,集中資金重點突破。對于太赫茲科學研究和工業應用,則要注重市場分析,支持能夠工業化的太赫茲技術發展,把微波毫米波頻段已經取得的成功經驗和研究成果,轉移到太赫茲波段,構建小型化、低成本、物美價廉的太赫茲系統。邊科研,邊宣傳,邊推廣應用,到2016年底,毫米波與太赫茲測試系統已用于國家“核高基”和“寬帶移動通信”等重大專項,“風云”衛星、空中和天基通訊平臺、成像雷達、新型人體安檢儀等重點項目,用戶超過200家,并遠銷海外。“一旦毫米波與太赫茲技術成熟,大面積推廣應用,項目科研成果將走出實驗室進入生產線,不僅可以促進毫米波與太赫茲科學研究工作,而且還能夠支撐毫米波與太赫茲產業發展。”
盡管研制難度很大,但在年夫順的帶領下,團隊創新的步伐始終沒有停止,正以更高的激情、更飽滿的熱情,攀登更高的科技高峰,以實際行動為太赫茲技術研究和工程應用提供強有力支撐。隨著現代電子信息技術快速發展,微波頻段電磁信號密度越來越高。我國雷達、通訊、安全檢測、無損探測、生物醫學、氣象遙感、空間探測等領域相繼采用了毫米波與太赫茲體制,激發了毫米波與太赫茲技術創造熱情,促進了毫米波與太赫茲技術創新發展。
年夫順指出,目前,750GHz測試儀器和測試系統已基本具備推廣應用條件,即將投放市場,同時,團隊正在開展1.1THz測試儀器和測試系統研制工作。“此次獲得國家獎,是對我們十幾年工作的肯定,大大增強了我們的自信心,激勵我們向更高的目標邁進,更重要的是提高了國產儀器的知名度,提高了國內廣大用戶使用國產儀器的信心,特別有利于國產儀器的進一步推廣應用,必將帶來更顯著的經濟效益和社會效益。”年夫順說。
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原文標題:聽說“太赫茲”是改變未來十大科技之一?
文章出處:【微信號:MEMSensor,微信公眾號:MEMS】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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