新集成技術(shù)通過太赫茲微芯片，讓電腦和光纖的運(yùn)行速度提高百倍
近來，《激光與光子縱覽》載文稱，經(jīng)過3年的研究，以色列耶路撒冷希伯來大學(xué)(HU)的物理學(xué)家Uriel Levy博士和HU名譽(yù)教授Joseph Shappir等發(fā)現(xiàn)了一種新光學(xué)技術(shù)，該技術(shù)可以整合光通信的快捷性和電子產(chǎn)品的可靠性與可擴(kuò)展性，通過太赫茲微芯片使計(jì)算機(jī)和光學(xué)通信設(shè)備的運(yùn)行速度提高百倍。
光通信包括所有使用光和光纖傳輸?shù)募夹g(shù)，如互聯(lián)網(wǎng)，電子郵件以及云端等。雖然光通信的速度極快，但應(yīng)用于微芯片領(lǐng)域時(shí)，它的不穩(wěn)定性和難以量產(chǎn)極大制約了其發(fā)展。目前，Levy團(tuán)隊(duì)提出了一種可用于微芯片的、基于閃存技術(shù)的新型集成電路理念。該集成電路采用了金屬-氧化物-氮化物-氧化物-硅（MONOS）結(jié)構(gòu)。如果這一新技術(shù)獲得成功，那么將使標(biāo)準(zhǔn)的8~16千兆赫計(jì)算機(jī)的運(yùn)行速度提升上百倍，并使光通信設(shè)備理想中的太赫茲芯片成為可能。 太赫茲水渼靈, 金道圣王大健康 濟(jì)世康延。上海太赫茲養(yǎng)生腰帶
可以預(yù)料，太赫茲技術(shù)將是21世紀(jì)重大的新興科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域之一。隨著THz科技的發(fā)展，它在物理、化學(xué)、電子信息、生命科學(xué)、材料科學(xué)、天文學(xué)、大氣與環(huán)境監(jiān)測(cè)、通訊雷達(dá)、國(guó)家安全與反恐、等多個(gè)重要領(lǐng)域具有的獨(dú)特優(yōu)越性和巨大的應(yīng)用前景逐漸顯露。太赫茲波的傳輸是太赫茲波通信系統(tǒng)研究中的一個(gè)重要組成部分，由于太赫茲波在自由空間中的傳輸損耗很大，從某種意義上說很難對(duì)它加以引導(dǎo)和控制。為了克服這個(gè)困難，急需可以傳播太赫茲波的波導(dǎo) [1] 。太赫茲技術(shù)被美國(guó)評(píng)為“改變未來世界的技術(shù)”之一，被日本列為“國(guó)家支柱重點(diǎn)戰(zhàn)略目標(biāo)”。太赫茲泛指頻率在0.1～10太赫茲波段內(nèi)的電磁波，處于宏觀經(jīng)典理論向微觀量子理論、電子學(xué)向光子學(xué)的過渡區(qū)域。頻率上它要高于微波，低于紅外線；能量大小則在電子和光子之間。由于此交叉過渡區(qū)，既不完全適合用光學(xué)理論來處理，也不完全適合用微波的理論來研究。所以，上世紀(jì)九十年代以前，一度被人“遺忘”，也因此被稱為“太赫茲空白”。當(dāng)前，各國(guó)紛紛加快了針對(duì)這沒有獲得充分研究波段的探索，掀起一股研究太赫茲的熱潮。那么，作為第五維戰(zhàn)場(chǎng)空間的“拓展者”，太赫茲在領(lǐng)域具體有哪些應(yīng)用？讓我們走近一探究竟。福州太赫茲汗蒸艙太赫茲光子腰帶, 金道圣王大健康 濟(jì)世康延。
什么是太赫茲波？
太赫茲波“科技之光”
1、極強(qiáng)的穿透性
① 描述：除鋁外，THz波可以穿透人類已知的所有物體，包括人體本身?？梢詰?yīng)用制作穿墻雷達(dá)和安檢設(shè)備。美國(guó)國(guó)防局已研制出了太赫茲成像雷達(dá)。
② 表現(xiàn)：a、體驗(yàn)感；
b、頸紋（1月8次，每次30-40分鐘）；
c、內(nèi)里和組織的健康化；
d、津液的即時(shí)和大量的生成。
2、極高的安全性
① 描述：在整個(gè)電磁波譜圖上，總共有8個(gè)電磁波段，其中只有THz波被科學(xué)界定義為不會(huì)對(duì)細(xì)胞形成任何損害的波段。
② 表現(xiàn)：a、安全無損檢測(cè)；
b、嬰兒滿三個(gè)月頭蓋骨閉合后可以直接操作THz；
c、心臟支架人群無礙操作；
d、晚期病人無礙操作；
e、產(chǎn)后一周到30天可以操作。
20世紀(jì)80 年代以來，隨著一系列新技術(shù)、新材料的發(fā)展，特別是超快技術(shù)的發(fā)展，寬帶穩(wěn)定脈沖太赫茲源逐漸普及，推動(dòng)了太赫茲技術(shù)的迅速發(fā)展，并掀起一股太赫茲研究熱潮。2004 年，美國(guó)麻省理工學(xué)院評(píng)出了“改變未來世界的技術(shù)”，太赫茲技術(shù)是其中之一；2005 年，日本列出了“國(guó)家支柱重點(diǎn)戰(zhàn)略技術(shù)”，太赫茲技術(shù)名列榜首；歐洲、澳大利亞等國(guó)、研究機(jī)構(gòu)、大學(xué)、企業(yè)紛紛投入太赫茲技術(shù)研發(fā)的熱潮中。太赫茲波指頻率在0.1THz（1012Hz）~10THz范圍的電磁波（也有0.3~10THz 的說法），波長(zhǎng)大概在0.03~3mm 范圍內(nèi)，介于微波與紅外光之間。太赫茲波是20 世紀(jì)80 年代中后期才被正式命名的，此前統(tǒng)稱為遠(yuǎn)紅外射線。
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太赫茲能顛覆哪些行業(yè)？
在電磁波頻譜上，太赫茲波的波長(zhǎng)在3μm到1000μm之間，頻率為0.1-10THz（類似硬盤容量單位1TB、2TB..），是介于微波與紅外線之間的電磁波。
姚建銓告訴雷鋒網(wǎng)(搜索“雷鋒網(wǎng)”公眾號(hào)關(guān)注)，太赫茲和電磁波頻譜中其它波段不一樣，它幾乎兼具通信、雷達(dá)和遙感測(cè)距等所有功能，而且每項(xiàng)應(yīng)用的表現(xiàn)都比現(xiàn)有技術(shù)占優(yōu)。
通信
從上圖中可以看出，太赫茲波介于無線電波和光學(xué)波之間，這在一定程度上賦予了它和其余電磁波不同的特性——兼具微波通信以及光波通信的優(yōu)點(diǎn)，即傳輸速率高、容量大、方向性強(qiáng)、安全性高及穿透性強(qiáng)等。
理論來講，在通信領(lǐng)域里，頻率越高通信容量就越大。太赫茲波的頻率比目前使用的微波要高1～4個(gè)數(shù)量級(jí)，它能提供10Gbit/s以上的無線傳輸速率，這是微波無法達(dá)到的高度。因此，它能解決信息傳輸受制于帶寬的問題，也能滿足用戶對(duì)帶寬的需求。
雷達(dá)
因?yàn)樘掌澋牟ㄩL(zhǎng)很短，大約在30um—3mm的范圍內(nèi)，遠(yuǎn)小于微波與毫米波的波長(zhǎng)，能達(dá)到更高的精度，而且穿透力遠(yuǎn)遠(yuǎn)強(qiáng)于激光雷達(dá)。
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太赫茲波在各類物質(zhì)中的傳播特性還有待進(jìn)一步深入研究。但根據(jù)已有的研究結(jié)果，太赫茲輻射對(duì)有極電介質(zhì)、無極電介質(zhì)及金屬導(dǎo)體的透射性有很大區(qū)別。有極電介質(zhì)存在等效的電偶極矩，金屬導(dǎo)體內(nèi)部則存在大量自由移動(dòng)的電荷，兩者與太赫茲波相互作用時(shí)會(huì)出現(xiàn)共振吸收，因此太赫茲波對(duì)這兩種物質(zhì)的穿透性很低。而無極電介質(zhì)對(duì)太赫茲波不會(huì)產(chǎn)生共振吸收效應(yīng)，從而具有很強(qiáng)的穿透性。由此太赫茲成像可以將不同的材質(zhì)加以區(qū)分。很多包裝材料如塑料、紙箱、布料、木材等都屬于無極電介質(zhì)，但它們對(duì)可見光都是不透明的。故可結(jié)合相應(yīng)技術(shù)對(duì)不透明的物體進(jìn)行太赫茲成像，作為X射線和超聲等成像技術(shù)的補(bǔ)充，探測(cè)材料內(nèi)部缺陷和密封包裝內(nèi)的物品。上海太赫茲養(yǎng)生腰帶