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进军太赫兹(THz)占领制高点:电子科大走过这些路!

来源:环球hqvip入口    发布时间:2024-07-12 19:11:15

  太赫兹波(Terahertz, THz)是频率在0.1THz~10THz (1THz=10^12Hz)范围内的电磁波,处于宏观电子学与微观光子学的过渡区域,是电磁波谱中唯一待全面开发的频谱资源,已成为发达国家争先抢占的核心频谱资源和科学制高点。

  小编今天把“成电新闻网”检索翻了一遍,发现电子科技大学在太赫兹(THz)研究方面的大致历史节点,简要梳理如下。因掌握资料有限,不当之处请读者批评指正或修订补充:

  中国科学院刘盛纲院士应邀到德国汉堡-哈尔堡大学、慕尼黑工业大学访问期间,恰逢该校正在讨论关于开展太赫兹的研究工作,引起了刘盛纲院士的注意。

  此后,他应邀参加了在欧洲举办的第一届太赫兹国际会议的筹备会。在这次会议上,刘盛纲院士对太赫兹科学与技术的重要性,有了更加深刻的认识。

  在中国科学院院士大会上,刘盛纲院士提出了我国开展太赫兹研究的必要性和紧迫性。当时,国内学者的关注点主要在微波毫米波与红外光学研究领域,对太赫兹频段的研究只有少数重视。

  而在90年代同期,美国包括常青藤大学在内,有数十所大学都在从事太赫兹研究工作。特别是美国重要的实验室,如劳伦斯利弗莫尔国家实验室等,都在做这方面的研究。

  美国国家科学基金(NSF)、国家航天局(NASA)等对太赫兹研究投入巨大。

  刘盛纲院士每逢会议,必讲太赫兹,以增进国内学界的了解、引起同行和国家的重视。

  10月2日,第28届红外线毫米波国际会议在日本举行。刘盛纲院士荣获国际K.J.BUTTON奖。该奖由英国皇家学会物理学会所组织评审并颁发,是电磁波谱领域的国际最高奖,每年只奖给全世界在此领域做出杰出贡献的一位科学家。刘盛纲院士是我国第一位获此殊荣的科学家。

  在这次国际学术会议上,刘盛纲院士作了题为《非线性Thomson散射及受激Raman散射》学术报告,该报告提出了一种基于非线性Thomson散射的新型辐射源。

  当年,科技部和中国科学院委托刘盛纲院士尽快组织香山科学会议,探讨太赫兹科学技术的前沿研究和发展年前景。

  也正是从这一年开始,刘盛纲院士团队正是开启了对太赫兹的深入研究,也正式拉开了电子科技大学进军太赫兹的序幕。

  11月22日-24日,受科技部、中国科学院、国家自然科学基金委员会的共同委托,刘盛纲作为会议执行主席,主持召开了以“太赫兹科学技术的新发展”为主题的第270次香山科学会议。

  包括电子科技大学在内的国内多所大学和科研院所纷纷建立起太赫兹研究中心(室)。

  11月22日,中国电子学会太赫兹专家委员会成立大会暨第一次学术会议在北京召开。刘盛纲当选为太赫兹专家委员会主任,成为国内公认的太赫兹科学研究主要学术带头人。

  国际红外与毫米波-太赫兹会议推选刘盛纲为荣誉主席。这是该国际会议30余年来首次设计荣誉主席。

  9月2日,第32届红外、毫米波与第15届太赫兹联合会议在英国威尔士召开。刘盛纲院士出席会议并发表学术论文。

  11月19日,在刘盛纲等16位两院院士的共同倡导下,2007深圳先进科学与技术国际会议在深圳大学召开。这次会议主题为“太赫兹科学与技术”,是我国首次在该领域召开的顶配水平的国际学术会议。

  由电子科技大学牵头的“973”项目“太赫兹重要辐射源、探测及应用的基础研究”正式立项。

  研制成功我国首只0.22THz千瓦级高功率回旋管样管,是我国成为继俄罗斯、美国、德国、日本之后又一个掌握太赫兹电子回旋受激辐射技术的国家,填补了我国在太赫兹频段内高功率电真空器件的技术空白。截至2010年底,该回旋管最大输出功率已达到40千瓦。

  国际上第一份专门的太赫兹学术杂志——《国际在线太赫兹杂志》(Terahertz Science and Technology)(ISSN 1941-7411)创建,刘盛纲院士为杂志主编。

  10月,中英/欧洲毫米波与太赫兹技术学术研讨会在电子科技大学召开。这是电子科技大学第一次举办太赫兹领域的国际学术会议。会议极大地促进了国内外学术界在太赫兹领域的科研合作。

  4月27日,中国太赫兹科学技术及应用发展研讨会在电子科技大学召开。19位两院院士、国内众多科研院所的学者及企业界人士参加会议,一同探讨太赫兹技术的“中国路线日,四川省专题研究推进太赫兹科学技术探讨研究和成果产业化工作。年底,太赫兹科学技术实验室成为省级重点实验室。

  成功建立了大功率太赫兹电子回旋受激辐射实验测试平台,成功研制出国内首只0.42THz、二次谐波、千瓦级输出大功率回旋管,该器件的成功研制实现了我国大功率太赫兹回旋器件的突破。

  该项目为期三年,解决了如下重要问题:设计60GHz毫米波频段无线传输系统,开发该频段的CMOS(互补金属氧化物半导体)芯片与模块,研究低功耗、高速的基带信号处理核心技术平台,开发试验系统,进行家庭网络应用研究。

  6月19日,由樊勇教授负责的全固态太赫兹高速无线通信系统课题在湖南大学完成了基于光电结合的太赫兹高速无线通信系统联调,工作频段为0.1THz,通信速率达到11Gbps,提前一年完成了中期检查目标。此系统为我国首部基于光电结合的太赫兹高速无线通信原理样机,相关指标达到国际领先水平,将会为我国高速无线通信的发展奠定基础。

  9月,2012年度教育部科学技术研究重点项目资助名单公布,电子薄膜与集成器件国家重点实验室文岐业教授申报的“太赫兹波宽带无线通信技术基础研究”项目名列其中。

  9月11日,由电子科技大学牵头,南京大学、清华大学联合共建,国内外20多所大学和科研院所参与建设的太赫兹科学协同创新中心举行签约仪式。

  ”的重要文章。这篇文章提出了一种不同于传统的光学方法和电子学方法,利用该方法不需要量子跃迁,也不需要光学非线性晶体,仅用简单的微纳结构即可产生相干的、可调谐的、从可见光到紫外的辐射,并可利用差频技术产生THz辐射。一句话,该办法能够产生从THz直到紫外的可调谐相干电磁辐射。该文章的发表在国内外引起很大反响,Nature Physics在这篇文章被接受但尚未公开发表之前就提前在其news & views专栏上刊出了一篇它的专题评述文章。2013年——距今7年

  3月29日至30日,太赫兹科学技术战略发展学术研讨会在电子科技大学沙河校区举行。13位专家学者分别作了学术报告,分享了我国太赫兹科学技术在多维度微波成像、室温太赫兹探测器技术、表面等离子体激元与电子辐射、亚波长太赫兹功能介质与器件、高灵敏超导太赫兹探测技术、太赫兹量子级联激光器、固态太赫兹电路与系统、基于飞秒激光的太赫兹时域光谱仪、光泵浦宽带可调太赫兹辐射源、基于太赫兹技术的成像和波普系统等多个角度的最新进展。大会还讨论了太赫兹科学协同创新中心、中国电子学会太赫兹分会相关工作以及973项目启动、国际太赫兹发展动态战略分析、国内太赫兹发展中长期规划等事宜。

  刘盛纲院士作了题为《迅猛发展的太赫兹科学技术》的学术报告。他认为,太赫兹领域已确定进入快速地发展期,太赫兹科学已与新概念和新技术紧密结合,形成了太赫兹光学、太赫兹表面等离子体学等多个重要新兴交叉学科。太赫兹技术也不断成熟,逐步向应用化发展,相关产业正全面实施,涉及公司从数量到规模都逐步扩大。学界同仁要抓住机遇,团结协作,为我国太赫兹科学技术事业做出应有贡献。

  3月26-27日,第一届全国太赫兹科学技术学术年会在电子科大沙河校区隆重召开。本次会议由中国电子学会太赫兹分会、太赫兹科学协同创新中心、太赫兹科技战略发展研究基地和电子科技大学联合主办,四川省太赫兹重点实验室、国家863太赫兹主题专家组、中国电子科技集团公司第十三研究所专用集成电路国家级重点实验室、电子科技大学物理电子学院承办。

  8月29日,电子科技大学牵头承担的863计划信息技术领域主题项目“毫米波与太赫兹无线通信技术开发”课题通过验收。科技部组织的验收专家组认为,该主题项目的4个课题全面完成了课题任务。

  11月6日上午,电子科技大学举行“十三五”科技发展规划专项交流会,深入交流研讨“太赫兹科学与技术”“大数据与网络安全”“核心材料与器件”“侦干探通一体化”“社会机器人”“脑与信息”“5G(第五代移动通信网络)”等七个专项领域在“十三五”期间的发展规划。

  9月28日,从在哥本哈根召开的第41届“国际红外毫米波-太赫兹会议(IRMMW-THz)”上传来好消息,电子科技大学教授、中国科学院院士刘盛纲获得由国际红外毫米波太赫兹学会颁发的该领域最高奖——“杰出贡献奖”(2016 Exceptional Service Award Winner Announced),以表彰其在本领域的杰出成就和突出贡献。

  成果一等奖、实验研究成果二等奖。(2)在国际上首次提出双电子注电子回旋受激辐射理论,并在此基础上逐步发展,提出了同轴谐振腔双电子注回旋管的概念,这种新型回旋器件蕴涵有丰富的物理机理,在采用线性和非线性理论进行深入研究后发现该机理能轻松实现回旋器件双频工作机理,这将可能具有非常非常重要的应用。目前,双电子注回旋管已成功获得中国和美国的发明专利。

  (3)在重点突破了太赫兹通信接收机系统结构、高稳定度宽带本振源、低噪声谐波混频器及高速宽带信号采集系统等关键技术的前提下,刘盛纲和他的学生们,以及校内一些单位联合研制出了变颗损耗为14dB的0.22THz分谐波混频器,研制的0.22THz高效倍频源,输出功率5mW、带宽5%,初步形成了0.22THz通信系统的雏形,研究成果达到

  水平。(4)在电磁粒子模拟软件研究、太赫兹功能器件及波谱成像的研制等方面做出了一系列成果,其中所开发出的电磁粒子模拟软件 Chipic已在中科院电子所、国防科大、浙江大学等单位做应用。

  目前,电子科技大学太赫兹科学技术研究中心已成为中国太赫兹科学技术探讨研究的重要基地,也是我国太赫弦科学技术领域第一个中国科学院学部学科发展的策略研究基地,现在已经成为中科院一国家自然科学基金委员会联合的太赫兹学科发展的策略研究基地。

  中心立足国际科技前沿,面向国家重大需求,根据太赫兹科学技术的发展的新趋势,以基础科学研究为牵引,基础与应用结合,科学与工程结合,针对太赫兹科学和技术发展中的关键科学技术问题,通过多

  ,开展太赫兹辐射源、功能器件和太赫弦在无线通信技术、雷达成像技术、材料科学等领域的研究工作,作出具有创新性的重要贡献。了解最新成果,请关注 中国太赫兹研发网