太赫兹科学技术的新发展

下面举出光子晶体在THz科技中应用的实例。

（1）THz波在光子晶体中的传播，德国半导体研究所（Instituts fürHalbleitertechnik)研究了THz波在光子晶体中的传播，结果表明：THz波在硅二维光子晶体中能很好的传播，理论和实验相符。
（2）德国Freiburg大学Sherwin Group使用了激光化学蒸汽沉积技术用Al₂0₃陶瓷材料研究制作了THz波光子晶体。
（3）美国UCSB(圣芭芭拉大学)Sherwin Group研究制作了THz波光子晶体谐振腔。用硅材料使用离子蚀刻技术制成了三维光子晶体。
（4）日本Osaka University用彩色打印机制作THz金属光子晶体．
（5）日本物理化学研究所最近用多层约瑟夫结制作THz光子晶体滤波器(PRL 94，157004．，2005) 
（6）光子晶体THz谐振腔

美国University of Delaware用硅光子晶体制成，微盘结构（microdisk）光子晶体微谐振腔。
为了发展THz光子晶体功能器件，需要做好以下研究工作：

1．理论研究：
光子禁带的理论基础研究，如新型光子晶体及其光子能带特点，慢变结构光子晶体，光子晶体非线性特性研究等

2．功能器件的研究及设计：
THz光子晶体传输特性的研究，THz光子晶体滤波器的研究，THz二维光子晶体谐振腔的研究，THz光子晶体波分复用器件，THz光子晶体开关，THz光子晶体天线。实际上光子晶体本身就是一门交叉学科，许多领域有待研究和开发，有着重要的研究和应用价值，在光学及其他相关领域如光通信等有很重要的应用。我们这里只研究光子晶体在THz科学技术中的重要应用。

七、结语

THz科学技术是重要的发展极其迅速的交叉学科前沿，世界各国都给予极大的重视。

由于THz处于电磁波谱的特殊位置，它具有极重要的学术价值和独特的性质，从而使它具有非常重要的多方面的应用。

THz科学技术发展至今不到20年，很多关键技术问题，如THz辐射源及THz检测技术等尚不够成熟。

但是THz辐射的应用已在大力开展，并取得很多重要的成果。相关的THz成像和波谱技术也已经并正在快速的发展。

随着THz科学技术及其应用的迅速发展，很多大学和研究机构的研究成果孵化出一批高科技产业正在推动新一代IT产业的兴起。

八、对我国太赫兹科学技术发展的战略思考和建议

THz科学技术是具有战略意义的交叉学科前沿，既是重大科学项目，又属于国家重大目标。国家应给予足够的重视。我国THz科学技术的发展应该由国家主导推动，形成一个有目的、有计划、有组织、有梯队，分层次，从而能够有序的开展研究工作。

我国THz技术研究工作已经有了一定的基础，为了进一步推动我国的THz研究工作，现提出以下的发展战略思考和建议供领导参考。

（一）、我国THz科学技术发展的战略思考

1．THz辐射源的研究是THz科学技术发展的重要环节。在研究中既要重视以半导体THz源（特别是量子级联激光）和基于光子学的THz源，也要重视真空电子学在THz领域可能有重要的贡献。对于将光子学和电子学相结合的途径要给予优先鼓励。大功率THz辐射源有特殊的意义，应予以重视。

2．THz探测技术的研究是另外一个重要环节，它和THz源一起，对于组成THz成像和THz波谱等，都是关键。既要重视发展室温的THz检测技术，如各种类型的混频器、直接检测器等，也要重视灵敏度高的、低温的检测系统。要优先鼓励发展新型的或改进国际上已有的检测系统。

3．THz功能部件如传输线，微谐振腔等也很重要，需要安排足够的力量进行研究。这方面光子晶体可能起重要的作用，需要给予重视。

4．THz成像技术及THz波谱学在科学研究，特别是在应用上，如生物医学、物理学、化学、材料科学及天文学等方面的应用应及时展开。

5．加强THz技术在国防及国家安全方面的应用研究。如THz穿透物质成像技术可用于THz雷达、精确制导、无接触安全检查、要地防卫等。

6．建立实用的、可调谐的、高功率的THz研究平台，这将可以大大推动我国THz科学技术及其应用的研究工作。

（二）、战略目标

1．经过两个五年计划，即到2015年，我国在THz源、THz检测、成像及波谱技术等关键技术上都有突破，并取得自主产权。可以自行研发出实用的THz源及检测仪器等，以基本满足国家的需要。

2．在学术上能在理论和实验研究方面作出与当时国际水平相当的重要贡献。

3．在总的水平上，接近当时的国际水平。

（三）、希望国家加强对THz科学技术研究的领导和投入

1．为了使我国THz科学技术的研究工作能够有序而有效的开展，建议成立一个专家咨询委员会（或专家咨询小组或专家顾问小组）。专家咨询委员会（或小组）根据政府的委托对我国THz科学技术的研究，提出咨询意见和建议，同时也可根据政府的委托对有关主要的THz研究项目进行考察和评估。

2．建议国家科技部在今后两个五年计划内，将THz科学研究和开发工作列入重大基础研究项目计划和国家高科技重大项目计划。

3．建议国家其它有关部门，根据本部门的需要，建立THz科学技术研究和开发的重大项目。

4．建议国家自然科学基金委，建立THz科学技术研究和开发的重大项目。

5．发挥地方政府的积极性，鼓励各部门加大对THz科学技术的投入力度。

（四）、团结协作，促进THz科学技术的发展

1．加强国际协作，邀请国外THz研究方面的突出专家来华进行学术交流。

2．鼓励国内研究单位之间的相互协作，加强学术交流。

3．鼓励有关企业加入THz科学技术的研究和开发工作。

4．通过上述各方面的努力，能在我国建立出一些研究团队和研究中心，培育一批老中青相结合的高素质专业人才。

5．建立一个THz科学技术专用的网站以加强国内外的学术交流也是有意义的。

对于香山科学会议的领导和同志们的大力支持和热情帮助表示衷心的感谢！
对各位领导和特邀代表在百忙中来出席会议，对THz科学技术研究工作表示关心、支持和重视表示衷心的感谢！
对各位代表的热情参与表示衷心的感谢！
对本次香山会议的筹备组成员忘我的工作，为本次会议成功召开作出的重要贡献，表示衷心的感谢！

作者：刘盛纲 姚建铨 张杰 封松林