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我國前沿光學(xué)計量領(lǐng)域研究成果達國際先進水平
     “飛秒激光”———瞬間發(fā)出的功率比全世界發(fā)電總功率還大的奇特之光；“太赫茲頻段”———電磁波譜中有待進行**研究的*后一個頻率窗口。2009年12月23日，在中國計量院昌平實驗基地舉行的兩場課題鑒定會上，與會專家一致認為，我國在飛秒脈沖激光參數(shù)測量、太赫茲產(chǎn)生與測量等前沿光學(xué)計量領(lǐng)域已經(jīng)達到了國際**研究水平。

　　激光曾被視為神秘之光。近年來，科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)了一種更為奇特的光———飛秒激光。飛秒激光是一種以脈沖形式運轉(zhuǎn)的激光，具有非常高的瞬時功率，比目前全世界發(fā)電總功率還要高出百倍。它還能聚焦到比頭發(fā)直徑還要小的空間區(qū)域，使電磁場的強度比原子核對其周圍電子的作用力還要高數(shù)倍。

　　在飛秒激光的各項研究中，其參數(shù)的準確測量對飛秒脈沖激光產(chǎn)生、傳輸、控制等各個過程的研究和應(yīng)用具有重要作用。由中國計量院光學(xué)所完成的課題“飛秒脈沖激光參數(shù)測量新技術(shù)研究”自主研究并建立了準確、可靠、穩(wěn)定、實用的飛秒脈沖激光參數(shù)測量裝置，對飛秒脈沖激光參數(shù)測量引起誤差的各種因素做了系統(tǒng)、深入的研究，實現(xiàn)了對飛秒脈沖激光時域波形、光譜相位、脈沖寬度、峰值功率等參數(shù)的準確測量?！拔覀?*提出并實現(xiàn)了飛秒脈沖光譜相位和光學(xué)元件色散特性測量的新方法和新技術(shù)，降低了傳統(tǒng)方法的光譜相位測量不確定度和誤差，將飛秒脈沖激光參數(shù)的準確度提高到一個新水平?！闭n題組主要成員鄧玉強介紹，課題組的創(chuàng)造性研究成果已多次被日本北海道大學(xué)、法國圣艾蒂安大學(xué)、中國工程物理研究院、中科院上海光機所等國內(nèi)外有名研究機構(gòu)引用，促進了超短脈沖激光研究和應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展，提升了我國在超短脈沖激光參數(shù)測量領(lǐng)域的國際地位。在課題鑒定會上，專家組也認為，該課題的完成標志著我國在前沿光學(xué)計量領(lǐng)域達到了國際**水平。

　　飛秒激光參數(shù)測量技術(shù)等超快技術(shù)的發(fā)展直接推動了光學(xué)計量另一前沿**技術(shù)的進步，那就是太赫茲研究。據(jù)介紹，太赫茲頻段是指頻率從十分之幾到十幾個太赫茲，介于毫米波與紅外光之間相當寬范圍的電磁輻射區(qū)域。長期以來，由于缺乏有效的太赫茲輻射產(chǎn)生和檢測方法，人們對于該波段電磁輻射性質(zhì)的了解非常有限，該波段也被稱為電磁波譜中的“太赫茲空隙”，是電磁波譜中有待進行**研究的*后一個頻率窗口。

　　談到太赫茲研究的運用領(lǐng)域，中國計量院光學(xué)所所長于靖仿佛一下子打開了話匣子：“太赫茲的作用簡直太大了。在食品領(lǐng)域，不同的物質(zhì)在太赫茲波段存在不同的吸收譜線，因此可以利用這一特性識別物質(zhì)成分，檢驗食品中的有害物質(zhì)。如識別大豆（3861,-20.00,-0.52%）油、花生油、混合油、地溝油等，識別油水混合物中油的含量，檢驗?zāi)谭壑惺欠窈腥矍璋返?；在紡織品領(lǐng)域，絲綢、尼龍、棉布、麻布、皮革等都有獨特的太赫茲吸收譜線，利用這一特性可以將太赫茲作為檢驗紡織品材料和質(zhì)量的手段；在醫(yī)療領(lǐng)域，生物體內(nèi)的水分對太赫茲有較強的吸收，而病變細胞由于所含水分減少，從而吸收減少。利用這一特性可以用太赫茲區(qū)分健康細胞與病變細胞；在**檢驗領(lǐng)域，太赫茲可以區(qū)分毒品，如**、興奮劑、***等。太赫茲也是探測地雷、**、爆炸物等危險品非常有效的光源。用太赫茲成像還可以觀察到恐怖分子是否帶有兇器，太赫茲也能透過建筑物觀察到內(nèi)部的情況，在**方面有重大的應(yīng)用前景?！背酥猓掌澰诤娇蘸教?、天文、生物、藥品制造等多個領(lǐng)域都有非常重要的應(yīng)用。

　　太赫茲廣泛而重要的應(yīng)用前景使它被認為是改變未來世界的十大技術(shù)之一。但是，太赫茲研究中存在很多需要突破的關(guān)鍵問題?！?難的就是太赫茲的產(chǎn)生以及相關(guān)參數(shù)的測量?！庇诰附榻B說，剛剛完成鑒定的“太赫茲脈沖產(chǎn)生與時頻特性測量方法研究”課題正是將太赫茲的產(chǎn)生和測量作為研究重點，課題組在對太赫茲產(chǎn)生、傳輸和探測方面進行了大量實驗和自主研究，突破了太赫茲輻射與測量一系列關(guān)鍵技術(shù)，*終產(chǎn)生了（0.1-3.5）THz的寬帶相干太赫茲輻射，并建立了太赫茲時域和頻域測量實驗裝置。

　　鄧玉強介紹：“我們在國際上**提出了新的太赫茲時間頻率特性分析方法，消除了傳統(tǒng)方法產(chǎn)生的頻譜干涉，降低了時域波形噪聲的影響，實現(xiàn)了物質(zhì)太赫茲吸收譜線的高分辨測量，在太赫茲時間頻率特性分析方面屬國際**水平。我們自主研制的太赫茲系統(tǒng)可以產(chǎn)生穩(wěn)定的寬帶太赫茲輻射，為太赫茲光譜的研究提供了有利的工具。”鑒定委員會專家也一致認為，太赫茲輻射測量裝置具有測量結(jié)果準確、重復(fù)性好、穩(wěn)定性高、結(jié)構(gòu)緊湊、信噪比高等特點，達到國際先進水平。