太赫兹(THz)是频率在0.1-10THz范围内的电磁波,是极为重要的前沿技术。太赫兹辐射源,是发射频率从0.1THz到10THz、波段从微波到红外光区域电磁辐射的装置,是制造各种太赫兹仪器设备、实现太赫兹应用的关键器件。
根据新思界产业研究中心发布的
《2024-2029年中国太赫兹辐射源行业市场深度调研及发展前景预测报告》显示,太赫兹辐射源可用于光谱分析、成像分析等领域。太赫兹光谱分析利用脉冲激光产生太赫兹电场,通过傅里叶变换获得物质光谱信息,可以对物质结构、成分进行分析鉴定;太赫兹成像利用脉冲或者连续激光产生太赫兹射线照射物质,收集透射或反射出来的射线,进行分析成像,不会对物质造成破坏。
太赫兹辐射源具有空间分辨率高、时间分辨率高特征,可用于物理学、化学、信息学、材料科学、生命科学、天文学等方面,广泛应用在电子、通信、新材料、医学诊断、工业无损检测、安全检查、环境监测、空间探测、军工国防等领域。太赫兹辐射源在医学诊断领域,可以穿透生物组织进行疾病诊断;在工业无损检测领域,可以检测金属非金属材料以及各种器件内部缺陷;在安全检查领域,可以检查隐藏的危险物品。
目前,全球太赫兹辐射系统(包括各种仪器、设备)市场仍处于发展初期,增长极为迅速。2023年,全球太赫兹辐射系统市场规模约为14.3亿元,预计发展到2029年将增长至43.8亿元,2023-2029年复合年均增长率达到20.5%。全球太赫兹辐射系统发展势头强劲,利好关键器件太赫兹辐射源需求增长。
太赫兹辐射源产生太赫兹辐射的技术路线主要有:利用激光照射半导体材料或者非线性光学晶体产生、利用电子加速器加速电子产生、利用超导磁体强大磁场使带电粒子运动产生、利用光学量子阱结构能带宽度振荡产生等。其中,利用激光作为驱动源的方式较为常见。
太赫兹辐射源应用潜力大,我国政府对其技术发展极为重视。科技部发布的2023年度国家重点研发计划“基础科研条件与重大科学仪器设备研发”重点专项中,提出开发太赫兹宽频带辐射源、太赫兹高功率辐射源、可调谐太赫兹辐射源,实现在太赫兹波谱分析仪、太赫兹成像分析仪、太赫兹空间探测仪、核磁共振波谱仪等仪器中的应用。
新思界
行业分析人士表示,我国太赫兹辐射源相关研究成果不断问世。2019年,电子科技大学公开了一种基于多层石墨烯表面等离子体波的切伦科夫太赫兹辐射源;2021年,中国电科网络通信研究院在国内首批实现了太赫兹RTO辐射源1THz频率突破。此外,2023年,市场监管总局批准建立太赫兹辐射功率基准装置,为太赫兹辐射源功率量值准确获取和应用提供技术支撑。总的来看,我国太赫兹辐射源行业发展前景广阔。