太赫茲應(yīng)用分析和展望

延凱悅，馮 毅，馬靜艷，張忠皓，李福昌（中國(guó)聯(lián)通網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究院，北京 100048）

0 前言

移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)一直保持著“使用一代、建設(shè)一代、研發(fā)一代”的節(jié)奏，隨著5G 商用的腳步越來(lái)越近，6G研究也在逐步展開(kāi)。6G 要彌補(bǔ)5G 的不足，在信息速度、廣度和深度上滿足更深層次的智能通信需求。因此，6G 需要在架構(gòu)、頻譜、技術(shù)、空間等多個(gè)方面進(jìn)行突破革新。尤其是頻譜方面，為了支撐未來(lái)10～20 年全球移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的急劇增長(zhǎng)，6G 對(duì)頻譜需求巨大，需要繼續(xù)開(kāi)拓更高的頻段，比如100～300 GHz 的太赫茲頻譜，增強(qiáng)寬帶，實(shí)現(xiàn)1 Tbit/s 以上的峰值速率，滿足泛在化、社會(huì)化、智慧化、情境化等新型應(yīng)用形態(tài)與業(yè)務(wù)模式。

1 太赫茲的研究背景

太赫茲頻段范圍為0.1～30 THz，處于微波和遠(yuǎn)紅外光之間，有著光電融合的跨界特性。自從19 世紀(jì)后期正式命名之后，太赫茲就受到產(chǎn)業(yè)界重點(diǎn)關(guān)注，從事有關(guān)太赫茲科學(xué)技術(shù)研究工作的機(jī)構(gòu)主要分布在美國(guó)、歐洲和日韓等地區(qū)，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，共有300 多個(gè)研究組。

2004 年，美國(guó)政府就已將太赫茲科技評(píng)為“改變未來(lái)世界的十大技術(shù)”之一。2006 年又將太赫茲列為國(guó)防重點(diǎn)科學(xué)。DARPA 自2004 年起，先后投入超過(guò)20 億美元，資助優(yōu)勢(shì)單位。美國(guó)國(guó)防部和國(guó)家地面情報(bào)中心也在2016 年開(kāi)啟了ERADS Radars 計(jì)劃。此外，美國(guó)進(jìn)行太赫茲研究的典型機(jī)構(gòu)還有ARPA、貝爾實(shí)驗(yàn)室、JPL、國(guó)家科學(xué)基金會(huì)（NSF）等，這些機(jī)構(gòu)強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，確立了美國(guó)在太赫茲核心器件方面的霸主地位。

歐盟在第5 框架計(jì)劃FP5 到第8 框架計(jì)劃FP8 之間將近20 年時(shí)間內(nèi)，一直將太赫茲視為重點(diǎn)研究課題，投入了數(shù)十億歐元，致力于開(kāi)發(fā)太赫茲核心器件和應(yīng)用技術(shù)，包括太赫茲系統(tǒng)，通用平臺(tái)、級(jí)聯(lián)器件、QCL超短脈沖等方面，力爭(zhēng)在太赫茲產(chǎn)業(yè)化方面保證世界領(lǐng)先。德國(guó)、法國(guó)紛紛進(jìn)行了太赫茲實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，其中德國(guó)在2013 開(kāi)發(fā)的IAF 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)100 Gbit/s，20 m距離傳輸，創(chuàng)造了世界新紀(jì)錄。

日本于2005 年1 月將太赫茲技術(shù)列為“國(guó)家支柱十大重點(diǎn)戰(zhàn)略目標(biāo)”之首，并列入第3期科學(xué)技術(shù)基本計(jì)劃予以大力支持，舉全國(guó)之力進(jìn)行研發(fā)。以NTT 為代表，東京大學(xué)、大阪大學(xué)等高校、研究所和實(shí)驗(yàn)室、半導(dǎo)體廠商、政府機(jī)構(gòu)等紛紛投入太赫茲研發(fā)熱潮中。目前，日本的120 GHz 通信系統(tǒng)已經(jīng)可以在4K 及8K高清賽事轉(zhuǎn)播應(yīng)用上實(shí)現(xiàn)商業(yè)化，日本總務(wù)省也提出要在即將到來(lái)的2020 年的東京奧運(yùn)會(huì)上提供基于太赫茲技術(shù)的100 Gbit/s無(wú)線局域網(wǎng)服務(wù)。

中國(guó)太赫茲研究與歐美國(guó)家相比，并無(wú)明顯差距。早在2005年11月，我國(guó)政府在“香山科技會(huì)議”上就討論并制定了中國(guó)太赫茲技術(shù)的發(fā)展規(guī)劃，在國(guó)務(wù)院印發(fā)的“十三五”國(guó)家科技創(chuàng)新規(guī)劃上，明確將太赫茲列入要大力發(fā)展的新一代信息技術(shù)，可見(jiàn)我國(guó)對(duì)太赫茲技術(shù)的重視程度。目前，國(guó)內(nèi)已經(jīng)有100 多家研究機(jī)構(gòu)開(kāi)展太赫茲領(lǐng)域的相關(guān)研究。其中首都師范大學(xué)、電子科技大學(xué)、中科院上海微系統(tǒng)所、中國(guó)工程院物理研究微太中心等處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先地位。

2 太赫茲特性分析

傳播特性方面，太赫茲介于微波和紅外之間，與更高頻段的紅外光譜相比，太赫茲受云、霧、大風(fēng)沙塵影響小。但相比更低頻段的毫米波頻段，太赫茲頻段高，空間損耗大，多普勒頻移大，傳播距離短，受大氣影響顯著，特別是容易受水蒸氣、雨水衰減的影響。研究表明，400 GHz 以上的太赫茲，在50 m 范圍內(nèi)0.1 g/m3的霧天環(huán)境下額外的衰減為8 dB/km；至于雨衰，低于10 GHz 時(shí)可以忽略，在10～120 GHz 范圍時(shí)，隨著頻率遞增，超過(guò)300～900 GHz 范圍時(shí)，隨著頻率遞減，但仍維持一個(gè)較高的損耗水平。因此在選擇候選頻段用于地面應(yīng)用時(shí)，需要避開(kāi)這些衰減嚴(yán)重的頻段。目前業(yè)界排除了超過(guò)1 THz 的存在極端衰減的頻段，認(rèn)為比較合適的頻率窗口包括94、140、220、340 GHz，其中ITU已指定120 和220 GHz 頻段分別用于下一代地面無(wú)線通信和衛(wèi)星間通信。

圖1示出的是太赫茲頻段示意圖。

太赫茲的特性可以總結(jié)為以下幾方面。

a）寬帶性：太赫茲的頻譜帶寬比微波高幾個(gè)數(shù)量級(jí)，頻譜范圍非常寬，是良好的信息載體，此外，因?yàn)橛袠O寬的頻譜，可根據(jù)被測(cè)對(duì)象的特點(diǎn)選擇不同的測(cè)試頻率，進(jìn)行特征譜檢測(cè)。

b）高分辨性：太赫茲激光器的脈沖為皮秒量級(jí)，能夠達(dá)到很高的時(shí)間分辨率，可以用于生物樣本等對(duì)時(shí)間分辨率較高的研究中，空間分辨率高可用于高分辨成像；多普勒頻率高分辨可用于測(cè)速和目標(biāo)探測(cè)。

c）低能性：太赫茲的光子能量?jī)H為毫電子伏特，不到X 射線光子能量的百分之一，不會(huì)產(chǎn)生電離效應(yīng)破壞被檢測(cè)的物質(zhì)。

d）電磁特性：太赫茲電磁波特性可以突破“黑障區(qū)”（等離子鞘套），可用于空間飛行器通信。

e）穿透性：太赫茲輻射對(duì)非金屬穿透能力很強(qiáng)，對(duì)于日常所見(jiàn)的大部分介質(zhì)，比如塑料、布料、陶瓷、紙張、木材、電介質(zhì)等均具有很強(qiáng)的穿透性，衰減系數(shù)比超聲波小2～3個(gè)數(shù)量級(jí)，但很難穿透金屬材質(zhì)和水，可以用于內(nèi)部質(zhì)量檢測(cè)。

f）特征譜：太赫茲的頻譜很寬，能夠覆蓋蛋白質(zhì)和毒品等大分子的轉(zhuǎn)動(dòng)振蕩頻率，這些大分子都在太赫茲波段具有很強(qiáng)的吸收和諧振，構(gòu)成了相應(yīng)的太赫茲特征譜，可以用于成分識(shí)別。

3 太赫茲在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用

隨著新技術(shù)、新材料、新工藝的突破，太赫茲輻射源和探測(cè)器的相繼問(wèn)世，使得太赫茲不僅局限于理論研究，在應(yīng)用方面也得到快速發(fā)展。基于前一章介紹的豐富的太赫茲特性，可以在醫(yī)療診斷、檢測(cè)成像、移動(dòng)通信，軍事雷達(dá)等眾多領(lǐng)域發(fā)揮其廣闊的科學(xué)價(jià)值和實(shí)用價(jià)值，下面將進(jìn)行具體的應(yīng)用分析。

3.1 軍事領(lǐng)域的應(yīng)用

太赫茲具有通信容量大、方向性好、保密性及抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)，與目前紅外照射、激光制導(dǎo)、電視制導(dǎo)等武器裝備的制導(dǎo)方式相比，可以穿透云層煙霧，還有優(yōu)良的制導(dǎo)隱蔽性能，具有很高的軍事應(yīng)用價(jià)值。

a）反隱身設(shè)備：飛行器主要通過(guò)表面涂層吸收雷達(dá)探測(cè)波從而實(shí)現(xiàn)隱形，太赫茲雷達(dá)發(fā)射的太赫茲脈沖包含豐富的頻率，可使隱形飛行物體的窄帶吸波涂層失去作用，并且太赫茲雷達(dá)波，對(duì)扁平形薄邊緣僅產(chǎn)生很小的共振面而使反射波仍然較強(qiáng)，因此特別適合應(yīng)用于超帶寬反隱身太赫茲雷達(dá)。

b）導(dǎo)航：太赫茲波與紅外比具有較強(qiáng)的云霧穿透能力和方向性。紅外光在濃霧中的衰減幅度比太赫茲波衰減幅度高4 個(gè)數(shù)量級(jí)；灰塵的衰減幅度比太赫茲波衰減幅度高約2個(gè)數(shù)量級(jí)，因而，太赫茲很適合制作高分辨率全天候的導(dǎo)航系統(tǒng)，在濃霧中導(dǎo)航，指揮飛機(jī)著陸。

c）雷達(dá)設(shè)備：太赫茲的波長(zhǎng)短、分辨率高，是高精度雷達(dá)的技術(shù)基礎(chǔ)。太赫茲輻射具有比微波更短的波長(zhǎng)及更精確的時(shí)間檢測(cè)裝置，可探測(cè)比微波雷達(dá)更小的目標(biāo)、實(shí)現(xiàn)更精確的定位。

d）保密通信：相對(duì)于毫米波，太赫茲波長(zhǎng)短、波束指向性強(qiáng)、方向性更好，且天線系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)小型化和平面化，便于設(shè)備隱蔽。相對(duì)于目前的空間光通信，太赫茲在煙霧、粉塵、水汽、化學(xué)氣氛以及高低溫等惡劣環(huán)境中對(duì)檢測(cè)信號(hào)的傳播影響極小，更易實(shí)現(xiàn)可靠傳輸。此外，大氣的衰減使太赫茲通信被局限在近距離內(nèi)，信號(hào)無(wú)法傳播到敵方的監(jiān)聽(tīng)機(jī)構(gòu)處，可有效防止竊聽(tīng)。

3.2 檢測(cè)領(lǐng)域的應(yīng)用

利用太赫茲的穿透性結(jié)合成像技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)非接觸、非破壞性的探測(cè)。太赫茲成像也是利用太赫茲射線照射被測(cè)物，通過(guò)透射或反射獲得樣品的信息。不同的是，太赫茲源相比超聲波，成像檢測(cè)精度更高。此外，太赫茲脈沖成像可以對(duì)物質(zhì)進(jìn)行功能成像，獲得物質(zhì)內(nèi)部的折射率分布，進(jìn)行成分識(shí)別。因而，太赫茲?rùn)z測(cè)領(lǐng)域有諸多應(yīng)用。

a）安檢：公共場(chǎng)所進(jìn)行安全檢查是保障公共財(cái)產(chǎn)安全最重要的手段之一。目前安檢常用的方法有X射線法和金屬探測(cè)法。X 射線法會(huì)對(duì)人體會(huì)造成一定傷害，只能用于行李、貨物的檢測(cè)。金屬探測(cè)法功能單一，只能報(bào)警，無(wú)法定位，還需要配合安檢人員進(jìn)行接觸性手動(dòng)搜索。太赫茲技術(shù)可以有效地檢測(cè)和識(shí)別隱藏在各種遮蓋物下的槍支、刀具等武器，實(shí)現(xiàn)非接觸測(cè)量。識(shí)別現(xiàn)有的金屬探測(cè)器和X射線安檢等設(shè)備無(wú)法識(shí)別的陶瓷刀具、塑料炸藥等新型武器。此外，太赫茲光譜技術(shù)可以檢測(cè)隱藏物質(zhì)的成分，通過(guò)特征光譜將爆炸物、毒品等化學(xué)生物制劑從分子層次加以識(shí)別。通過(guò)同時(shí)偵測(cè)密閉包裝內(nèi)物品的外形與成分，大大提高了安檢的可靠性和準(zhǔn)確性。

b）食品檢測(cè)：許多食品的大分子成分的特征譜線在太赫茲頻段，可以根據(jù)物質(zhì)的特征譜線對(duì)物質(zhì)進(jìn)行識(shí)別。目前已有能夠用于食品安全檢測(cè)的裝置，能夠發(fā)射和探測(cè)一定頻率范圍內(nèi)的電磁波，直接作用于探測(cè)食品上，根據(jù)透射或者反射的光強(qiáng)進(jìn)行分析，從而有效識(shí)別DNA結(jié)構(gòu)、蛋白質(zhì)的變性、細(xì)菌和霉菌情況。

c）質(zhì)量檢測(cè)：質(zhì)量檢測(cè)是利用太赫茲電磁信號(hào)對(duì)大部分干燥、非金屬、非極性材料有較好的穿透能力，再結(jié)合成像技術(shù)實(shí)現(xiàn)。除了能檢測(cè)體積型缺陷外，還能檢測(cè)X 射線難以檢測(cè)的平面型缺陷，如裂紋、污點(diǎn)、脫離和黏合等，檢測(cè)效率高。最典型的應(yīng)用是航天、雷達(dá)材料的檢測(cè)。

在航天飛機(jī)發(fā)射過(guò)程中，如果泡沫隔離塊脫落撞擊航天飛機(jī)，則會(huì)發(fā)生嚴(yán)重事故，輕則損壞飛機(jī)，重則發(fā)生爆炸，因此，檢測(cè)泡沫材料中缺陷是確保航天飛機(jī)安全發(fā)射的關(guān)鍵所在。太赫茲波成像被美國(guó)宇航局選為未來(lái)探測(cè)發(fā)射中缺陷的四種技術(shù)之一。泡沫塑料材料在太赫茲波段具有非常低的吸收率和折射率。太赫茲可以穿過(guò)幾英寸厚的泡沫材料，在各個(gè)交接層逐點(diǎn)掃描得到樣品各個(gè)點(diǎn)的時(shí)域波形，看到不同層的情況，并分析波形的變化來(lái)判斷缺陷位置和大小、形狀和種類(lèi)，缺陷類(lèi)型。傳統(tǒng)成像技術(shù)只能提供每個(gè)像素的強(qiáng)度信息，而太赫茲時(shí)域成像記錄了每個(gè)像素點(diǎn)上太赫茲脈沖的整個(gè)時(shí)域波形，可以提供更多維度信息，使檢測(cè)更加高效快捷準(zhǔn)確。

d）大氣監(jiān)測(cè)：類(lèi)似地，碳（C），水（H2O），一氧化氮（NO），氮（N2），氧（O2）等大量的分子的轉(zhuǎn)動(dòng)和諧振頻率都在太赫茲頻譜覆蓋范圍內(nèi)，可以產(chǎn)生各自的太赫茲特征譜，用于大氣污染監(jiān)測(cè)和天文探測(cè)。

3.3 生物醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用

太赫茲可以為當(dāng)前重大疾病診斷、有效干預(yù)提供先進(jìn)的技術(shù)手段。太赫茲光子能量范圍較寬，覆蓋了生物大分子空間構(gòu)象的能級(jí)范圍。大部分生物大分子都在太赫茲波段具有很強(qiáng)的吸收和諧振，可以探測(cè)到的代表生物大分子功能的空間構(gòu)象等重要信息。同時(shí)，太赫茲光子能量低，對(duì)大部分的生物細(xì)胞不會(huì)造成傷害，非常適合對(duì)生物組織進(jìn)行實(shí)時(shí)的活體檢測(cè)。

目前，我國(guó)已基本具備太赫茲生物醫(yī)學(xué)研究的基礎(chǔ)。具體的應(yīng)用實(shí)例有：

a）口腔疾病診斷：利用太赫茲成像觀測(cè)牙齒，區(qū)分牙齒的正常部分與損蛀部分。

b）成分分析：利用THz-TDS技術(shù)對(duì)藥物分子進(jìn)行測(cè)量，得到不同太赫茲吸收譜，從而區(qū)分藥物成分。

c）癌癥早期診斷：利用大分子在太赫茲波段的吸收和諧振，癌變組織和正常組織的太赫茲波有不同的振幅，波形和時(shí)間延遲，可以從中得到腫瘤的大小和形狀。

此外，還可以構(gòu)建基于太赫茲的醫(yī)療檢測(cè)系統(tǒng)。通過(guò)在人體內(nèi)植入納米級(jí)微型傳感器，實(shí)時(shí)檢測(cè)人體健康指標(biāo)，比如血液成分、傳染性病原體、癌癥指標(biāo)、血糖和膽固醇等，人體內(nèi)的多個(gè)傳感器構(gòu)成一個(gè)傳感器網(wǎng)絡(luò)，不同傳感器之間通過(guò)太赫茲無(wú)線接口通信。同時(shí)可以將數(shù)據(jù)傳至體外的醫(yī)療設(shè)備或者手機(jī)終端設(shè)備上，從而方便醫(yī)療體檢中心進(jìn)行分析、處理、診斷，用戶可以通過(guò)手機(jī)APP 看到分析后的結(jié)果，不用再去醫(yī)院就可以隨時(shí)關(guān)注自己的健康。

3.4 太赫茲在航空領(lǐng)域應(yīng)用

太赫茲波在外層星際空間中可做到無(wú)損傳輸，通過(guò)極低的功率就可實(shí)現(xiàn)超遠(yuǎn)距離傳輸。相對(duì)于光通信，其波束較寬，容易對(duì)準(zhǔn)，天線系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)小型化、平面化，還可以避免地球輻射噪聲干擾和信號(hào)監(jiān)聽(tīng)。

此外，太赫茲可穿透通信黑障，解決“黑障通信”問(wèn)題。當(dāng)超高音速的飛行器在大氣層穿越的過(guò)程中，飛行器的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為大量的熱能，使飛行器周?chē)拇髿饧訜幔l(fā)生大氣電離，飛行器周?chē)鷷?huì)形成等離子體鞘套，嚴(yán)重影響通信質(zhì)量，甚至?xí)?dǎo)致通信中斷，這就是所謂的通信黑障。在黑障區(qū)，飛行器無(wú)法被測(cè)量、監(jiān)控和遙控，影響飛行器的安全和任務(wù)成敗。解決通信黑障的手段有多種，提高通信頻率是最簡(jiǎn)單有效的一種。太赫茲因其高頻率可以穿透離子體鞘套，消除黑障的影響，十分適合用于星間通信。比如太赫茲可以用作低軌道衛(wèi)星超高速大容量傳輸，還可以用作空間站與伴飛設(shè)備之間通信，促進(jìn)天地信息互通。

圖2示出的是太赫茲用于星間通信。

圖2 太赫茲用于星間通信

3.5 太赫茲在通信領(lǐng)域的應(yīng)用

地面無(wú)線通信方面，太赫茲也有自己的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。太赫茲帶寬豐富，通信容量大，傳輸速率高。此外，太赫茲波長(zhǎng)短、抗電磁干擾、安全性高、輻射小，易于集成，可以基于光子技術(shù)實(shí)現(xiàn)，便于設(shè)備小型化。但太赫茲也有容易被水分吸收、信號(hào)衰減大的缺點(diǎn)，不適合長(zhǎng)距離傳輸。綜上，太赫茲在通信領(lǐng)域可以用作以下場(chǎng)景。

a）超熱點(diǎn)超高速通信場(chǎng)景：太赫茲基站可以部署在熱點(diǎn)地區(qū)提供熱點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)覆蓋，作為宏蜂窩網(wǎng)絡(luò)的補(bǔ)充，比如小區(qū)超寬帶無(wú)線通信、家庭或辦公環(huán)境中智能設(shè)備之間的高速連接。太赫茲還可以應(yīng)用在數(shù)據(jù)中心機(jī)房，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心設(shè)備間的超高速無(wú)線傳輸。利用太赫茲通信數(shù)據(jù)速率高和低延時(shí)的特點(diǎn)，可以支持一些超大帶寬業(yè)務(wù)，比如多路8K高清視頻，全息通信等。

b）光纖替代通信場(chǎng)景：太赫茲類(lèi)似于毫米波，適用于光纖不易接入或成本過(guò)高的地區(qū)，代替光纖或電纜實(shí)現(xiàn)基站數(shù)據(jù)的高速回傳，節(jié)省光纖部署成本。5G和6G 時(shí)代，多層超密集組網(wǎng)使得移動(dòng)基站密度越來(lái)越大，回傳容量越來(lái)越大。需要更加密集的大容量回傳網(wǎng)絡(luò)，如果仍然采用光纖布設(shè)的方式，成本及維護(hù)將變得更加難以接受。另一方面，在沙漠、河流等場(chǎng)地受限無(wú)法部署光纖的地方應(yīng)用太赫茲無(wú)線鏈路實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳輸，作為光纖的延伸。最常見(jiàn)的，用太赫茲解決光纖接入最后一公里的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)家庭帶寬接入，通過(guò)在室外掛墻、室內(nèi)靠窗安裝CPE，可以將無(wú)線信號(hào)轉(zhuǎn)為Wi-Fi信號(hào)。

c）微觀領(lǐng)域通信場(chǎng)景：基于太赫茲波長(zhǎng)極短的特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)毫微尺寸太赫茲收發(fā)信機(jī)與天線，可以進(jìn)行微觀領(lǐng)域通信，在極短距離范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)超高速數(shù)據(jù)鏈應(yīng)用。應(yīng)用之一是利用太赫茲實(shí)現(xiàn)片上通信，提供芯片上/芯片間超高速、高可靠、低時(shí)延的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸。此外，可以實(shí)現(xiàn)微型電子設(shè)備或者可穿戴設(shè)備間通信，將太赫茲收發(fā)裝置植入電子設(shè)備中，并使用太赫茲通信技術(shù)將其互連接入互聯(lián)網(wǎng)。比如在人體植入太赫茲傳感設(shè)備，監(jiān)控標(biāo)志物和病原體等，實(shí)現(xiàn)人體數(shù)據(jù)的檢測(cè)、感知和傳輸。

d）安全接入：太赫茲的路徑損耗相同情況下比毫米波大20～40 dB，120G 相對(duì)26G，覆蓋距離是其0.2 倍左右。利用太赫茲通信距離短、指向性好的特點(diǎn)，可以代替藍(lán)牙、ZigBee，支持小范圍的安全通信，比如安全支付等。

4 總結(jié)和展望

隨著6G 需求的提出，太赫茲技術(shù)發(fā)展迅猛，在社會(huì)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位舉足輕重，廣泛應(yīng)用在檢測(cè)、軍事、醫(yī)療、通信等眾多領(lǐng)域。但是太赫茲技術(shù)發(fā)展仍面臨著一些瓶頸，比如：太赫茲輻射源、調(diào)制解調(diào)器、靈敏的檢測(cè)器一直在限制著太赫茲的發(fā)展，此外，還要積極推動(dòng)太赫茲相關(guān)科研成果盡快轉(zhuǎn)化為可以落地的生產(chǎn)力，這需要將產(chǎn)、學(xué)、研、資整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈聚合起來(lái)，進(jìn)行跨界合作，共同解決領(lǐng)域內(nèi)所面臨的技術(shù)、產(chǎn)品、市場(chǎng)、標(biāo)準(zhǔn)、資本等問(wèn)題。

中國(guó)聯(lián)通提出了未來(lái)5 年內(nèi)的太赫茲推進(jìn)計(jì)劃，在2019—2021 年重點(diǎn)聚焦太赫茲技術(shù)預(yù)研、跟進(jìn)和推動(dòng)；2022—2024 年進(jìn)行太赫茲應(yīng)用示范和產(chǎn)業(yè)引導(dǎo)；2024 年，積極推進(jìn)太赫茲廣泛應(yīng)用和落地。為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，中國(guó)聯(lián)通還成立了毫米波太赫茲聯(lián)合創(chuàng)新中心，通過(guò)這一權(quán)威的跨界平臺(tái)，凝聚產(chǎn)學(xué)研力量，推動(dòng)太赫茲通信技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)進(jìn)展，孵化太赫茲在垂直行業(yè)的應(yīng)用，共同打造太赫茲產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系。