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太赫兹科技，无限风光在市场

离线im286

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0楼发表于: 2009-09-17 20:20:25

本届为期2天的激光和电子光学暨量子电子学和激光科学年会（CLEO/QELS）上，太赫兹项目成为来自各国50多个与会代表的关注焦点。James Tyrrell更是以Picometrix公司为例, 讲述其成功地将其自身电信方面的优势转向于太赫兹领域，并展望其可圈可点之未来市场。
今年在美国长滩（Long Beach）举行的激光和电子光学暨量子电子学和激光科学年会上，根据众多与会者的强烈反映，太赫兹科技仍为光子学科技产业的一大热点话题。介于微波和红外波之间的非游离太赫兹辐射可以安全地穿透类似布料或塑料之类的物质，让隐藏的物体立即成像，并可以轻易识别物品生产过程中产生的缺陷。

Threat detection
另外，太赫兹光谱分析可以鉴别爆炸物、探测生物宿体，以及扫描药品成分。如果你可以将这些功能通通设计为一种装置中，那结果将是一台所向无敌的仪器，足以让美国各级重要部门，如航天航空局或者美国国家安全局对之十分青睐。

Non-destructive testing
全球第一家将太赫兹技术进行市场运作的公司就是美国的Picometrix公司。“我们早在1992年就开始对太赫兹进行市场化的运作，尽管当时太赫兹技术还基本处于实验阶段。当时公司的核心就是超快光电子仪器和光学接收部件。” Picometrix公司主席同时也是其母公司Advanced Photonix Inc 总裁Robin Risser先生在接受《欧洲光学和激光》杂志（OLE）的采访时谈到。“但是, 我们为自己的接收器所开发的高速GaAs和InGaAs材料对太赫兹也同样适用。”

Picometrix at CLEO/QELS
首先由Newport公司分配，然后再通过实验、测量以及电信设备制造商，并扩充交流分区从10到 40 Gbps的网络，光学部件得以采用和吸纳。当市场开始有所活动，产生更多利润时，Picometrix公司终于有能力将其太赫兹计划提上日程。
“到1997年，我们全面开展了针对太赫兹仪器的大规模研发。”Risser继续说到，“从朗讯-贝尔实验室的研究成果（Lucent Bell-Labs）到相关专利技术，我们都获得了独家技术转让的资格。这时正是美国朗讯科技公司往无线通信转型的时期。”
Picometrix公司还推出了自己的太赫兹产品T-Ray 2000TM，它们既可用于太赫兹成像又可以用于太赫兹光谱分析。在2000年初，这项颇具前途的太赫兹技术应用曾一度面临重重困难，因为当时要发射出稳定的太赫兹辐射信号还比较有难度。Risser和他的同事们决心一改其局面，并为研究人员提供一个使用起来更加友好的太赫兹工具应用界面。
“我们将自己的科技与朗讯公司的科技进行整合以加强我们的系统，并确保我们的产品性能稳定、使用方便。”Risser指出，“这对于操作员来说，无疑是一个巨大的优势，因为这样一来就可以使他们专注其应用的开发而不用担心是否能发射出信号或部件的矫正。”
产生T-Ray
“T-光2000是基于对太赫兹的光导发生和探测，这是一种在80年代后期到90年代初期所发展起来的时域方法,”Picometrix公司太赫兹研发部经理David Zimdars解释到，“在太赫兹领域内研究的困难之一就是要设计一个完全电子振荡器，并使它像晶体管一般工作，尽管速度极快，仍可以用任何一种能源来控制，这势必十分困难。”
最后的解决方案是运用飞秒激光，因为它具有快速光学瞬时现象。通过向一个精密设计的光电导开关发射高速激光脉冲，就有可能产生太赫兹辐射。
“我们使用一个很小的，仅有2毫米的天线作为目标。它组合在一个低温生长的GaAs材料之中，并形成一个较小的偏隙，”Zimdars说到：“通常情况下，电阻系数是很高的，例如通过这个偏隙的电阻可达几百万欧姆。”
当激光脉冲撞击开关时，就产生载波信号，电流通过偏隙，开和关的过程仅仅在不到一个皮秒的时间内完成。正是此时改变电流就可以产生太赫兹辐射。
“此时你将获得光谱范围从100 GHz到更高的宽带太赫兹脉冲，这样就可以满足光谱分析和成像应用的需求。”Zimdars的话非常详细。
成功秘诀
Picometrix系统的心脏就如同是一块完整的纤维织片上编绞入太赫兹部件，永远有序不变的排列和密封着，非常牢靠。“一旦你从光学工作平台转向光纤为主的系统，你可以让各个产品更加有适应性和便携。” Zimdars指出，“这是我们成功之道的一个重要方面。”正是因为这样血肉相连的亲密关系，太赫兹末端可以与主控盒相隔30米之远，太赫兹辐射仍然可以在复杂环境中对物体进行自由穿越和扫描。
“无论是在高温、高湿度还是在高震荡的环境中，都可以产生太赫兹信号。” Risser说到，“我们在电信和光纤领域的成熟技术和经验都可以被成功地转化到我们的太赫兹产品当中。”公司这样的模块运作方法可以很快的将实验室中最新的技术最快的转化到设计和生产中。“这样非常有助于科技的发展，同时也不会让客户对于设备器材的投资过时。”Risser补充。
激活市场
重视开发，定位市场的思路将科技从实验到应用的转换时间大大缩短。“当然还是需要一定的时间，但是我想今天我们所看见的所有活动其实基本上都是昨天的应用在今天开花结果。”Risser谈到，“我们现在已经向全美乃至全世界的顶尖实验室出售了许多T-Ray 2000 设备。”
Picometrix公司决定让其T-Ray设备的开发和销售更上一层楼，并在2004年转向于开发一个更具适应力，19-英寸架式悬挂系统。其实，从一开始公司的计划就包含有对设备的产业化发展。“我们有客户从一开始就投入，从而可以对设备的开发和部署实行网络或实时质量监控。”Risser解释着，因保密协定的关系，他显得非常小心,“客户要求可以在生产时便可检查到的设备为每分钟10,000 台。”
通过和客户的实时沟通和联系，Picometrix公司在追踪技术核心特色方面可以说是很幸运的。“很明显，我们之所以吸引客户的是他们有待解决的大量问题，所以他们也就对价格不太斤斤计较，毕竟我们产品的价格和其科技的成本相比还是呈下降的趋势。另外它在航空航天的市场价值非常有值得关注。” Risser的评论总是一针见血，“美国航天航空局就是一个很好的例子，当然航天器制造商们非常青睐合成材料，所以在探测其产品材料缺陷时就有各种各样的要求，来对此进行成像、收集具体的数据等以便对其材料进行处理。
Picometrix 公司所涉及的其他领域的市场包括制药业、防卫系统和国防系统。“太赫兹扫描成像定位精准、误差小、无伤害，这些都对识别肉眼无法辨别的物质提供的良好 ..

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