太赫兹是一种新的、有很多独特优点的辐射源；太赫兹技术是一个非常重要的交叉前沿领域，它被科学家们称为“改变未来世界的十大技术之一”。

     什么是太赫兹？

     和微波一样，太赫兹其实也是一种电磁波。太赫兹通常是指的是0.1～10太赫兹（1太赫兹=1012赫兹）这个频段内的电磁波。这个波段正好位于微波和红外的交界处。也就是说，（频率）向下走就是微波、毫米波，（频率）向上走就是红外、可见光，它处于一个过渡区域。

在国际上，这个区域被称为“太赫兹空白”。因为它的源和探测器等技术的发展比别的频段要落后。1690年，惠更斯就提出了光学的基本理论，而第二次世界大战中也已经开始使用微波雷达，但是太赫兹的研究还是最近三十年的事情，相对会新一些，大家也就感觉陌生一些。

      太赫兹波段有什么优势？

     相比于传统的辐射源，太赫兹有很多优势。

     第一个是它的穿透性好。这个穿透性是和谁相比呢？是指和可见光相比，太赫兹对某些介质的穿透性更强。具体来说，太赫兹对非极性介质具有很好的穿透性。比如我们身上穿的这些衣物、桌上的纸张、快递盒子甚至一些木质材料，太赫兹透过去都是没有任何问题的。利用这个特点，我们可以用它进行成像。

    上图为利用太赫兹进行成像的一个例子，其中a为树叶的可见光下的图片，b为太赫兹成像效果，c为太赫兹成像的放大图像。由于太赫兹比可见光穿透能力强，因此，可以较为清楚地显示物体内部的情况。

    太赫兹技术的应用前景如何？

    太赫兹的穿透性可以用于安检。太赫兹可以穿透衣服，检查隐藏在衣服下面的一些危险物品。太赫兹只能穿透衣服，到肉就穿不透了，身上藏着的小刀、手枪也都穿不透。其实，毫米波也可以做同样的事情，但是相比于太赫兹，毫米波的波长更长，空间分辨率也就更差一些。目前，国内有好几家企业在做太赫兹的安检系统，并且已经在上海世博会期间使用了。

     此外，太赫兹的穿透性还可以用于医学检测，比如乳腺癌筛查。传统的乳腺癌筛查都是用X射线。但实际上，X射线并不是特别好使，所以才要用钼靶。因为X射线的穿透力太强了，成像时肿瘤组织和健康组织之间的对比度就比较差。因此，要用钼靶对乳房组织进行挤压，才能得到更清晰的图像。但癌组织，尤其是乳腺癌，在太赫兹频段下的成像很清晰。前面说过，水是极性介质，能吸收太赫兹波。但乳腺中多为脂肪组织，含水量相对较少，因而正常组织和病变组织的成像差异更加明显。这方面的应用英国比较领先，用太赫兹检测皮肤癌和乳腺癌都已经实现产业化了。

    还有就是利用太赫兹的指纹特性做食品安全的检测。比如，想判断这个油是正常的食用油，还是劣质油或者地沟油，它们的分子（光）谱不一样。由于地沟油经过反复高温加热，其中的不饱和脂肪酸会发生结构上的变化，并且，地沟油一般还含有重金属、真菌毒素和油脂氧化物等有害成分，和正常的食用油的分子组成是不一样的。那么产生的分子（光）谱也一定不同。同理，还可以检测奶粉里有没有添加三聚氰胺，两者的谱肯定也是不一样的。国内很多高校和研究机构都在做这一方面的研究，如上海理工大学、天津大学、电子科技大学、南京大学、中科院电子所等。

    相比于微波，太赫兹的带宽更宽。一般情况下，太赫兹的带宽可以做到吉赫兹（GHz），有的可以达到10吉赫兹。而大部分的微波源，比如X波段源，中心频率是9吉赫兹，但带宽只有中心频率的10%，也就是0.9吉赫兹。相比于微波，太赫兹的带宽可以提高10倍。带宽提高了10倍，传输速率就会成百上千倍地提高。在2013年，德国开发的太赫兹通信系统，传输速率已经达到了100Gbps。你看我们现在的移动通信逐渐发展到5G甚至6G，6G就会用到百吉赫兹的电磁波了。所以，未来再发展下去，也许我们就都用太赫兹波段的手机了。