世界上首个太赫兹真空功率放大器问世

亚毫米波或太赫兹波，介于0.3～3THz，是电磁波谱的一部分，在微波和红外光谱之间，器件物理理论阻止了传统的固态电子器件运行于太赫兹范围。挖掘该波段的潜力可使多个军事应用领域受益，如数据通信、雷达，以及独特的光谱成像方法，可为科研提供更好的工具。然而，这些应用受到物理限制。

美国国防预先研究计划局“太赫兹电子学”（THz）项目的研究人员首次基于微机械真空管设计和实现了0.85THz的功率放大器。此结果源于DARPA资助的诺斯罗普·格鲁曼电子系统公司制造出的1cm宽行波真空管。此真空管功率放大器是广泛太赫兹计划中的唯一一项成果，该计划致力于开发各种突破性组件和集成技术，组建成用于通信和传感的复杂太赫兹电路。DARPA的项目经理Dev Palmer说：“真空管将视野带回了传统电子器件，但这不是你祖父母的‘电视机’。DARPA资助的研究采取了半导体和MEMS开发的工具——微加工方法和材料，并将它应用到可靠、高效的真空管技术中。这种新老技术的搭配实现了以前从未实现的太赫兹真空功率放大器。”

随着固态和真空电子器件不断接近太赫兹波段，激光技术也正从光谱的另一端接近太赫兹波段。不同于激光器，太赫兹电子器件可用单一系统执行多个任务。用于超高速率数字通信，这些技术可使无线网络速度达每秒100G，是目前网络传输速度的数个数量级。其它应用包括将太赫兹放大器用于DARPA的视频合成孔径雷达（VISAR），VISAR寻求建立一个天基传感系统，在所有天气条件下可穿透云层从事地面移动目标的高清晰、全动态视频监控。

Palmer指出，“今后的研究和发展将有助于突破进入该频段的历史难题，将其用于军事领域。”

（工业和信息化部电子科学技术情报研究所  薛力芳）