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電話、IPAD、手機等等被人們完全依賴的產(chǎn)品，隨著數(shù)字化時代的發(fā)展，植入人們生活的同時，也精確折射出了人類掌握和使用頻譜的能力。從電報到5G通訊，實際上就是一個關(guān)于如何更有效率利用頻譜的故事……

有這樣一個團隊，十年磨一劍，穩(wěn)扎穩(wěn)打，將太赫茲測試頻率發(fā)展到500GHz，研制的4種儀器和3種測試系統(tǒng)，全部覆蓋了50GHz~500GHz頻率范圍，填補了國內(nèi)空白，中國電子科技集團公司第41研究所成為世界上唯一能夠提供成套測試解決方案的供應(yīng)商。在“毫米波與太赫茲測量系統(tǒng)”項目第一完成人、中國電子科技集團公司測試儀器首席科學(xué)家年夫順的帶領(lǐng)下，該課題取得了“2018年度國家進步獎二等獎”的不菲成績。

那么，究竟什么是太赫茲波呢？

太赫茲波又稱遠紅外波，曾被評為“改變未來世界的十大技術(shù)”之一，它是電磁波段中最后一段未被人類充分認識和應(yīng)用波段。由于頻率高、脈沖短、穿透性強，且能量很小，對物質(zhì)與人體的破壞較小，所以與X射線相比，太赫茲成像技術(shù)和波譜技術(shù)更具優(yōu)勢，在空間探測、醫(yī)學(xué)成像、安全檢查、寬帶通信等方面具有廣闊的前景。

2006年，剛剛從事太赫茲測試技術(shù)研究時，年夫順帶領(lǐng)團隊把太赫茲技術(shù)研究常用的4種測試儀器和3種測試系統(tǒng)作為研制重點，并且提出了測試頻率從50GHz開始，向更高頻率逐步整體推進的發(fā)展思路。

十年如一日，創(chuàng)新團隊穩(wěn)扎穩(wěn)打，逐步提高測試頻率。團隊開展了太赫茲核心芯片研究，解決了太赫茲器件問題，研制了50GHz~500GHz四種測量儀器和三種測量系統(tǒng)，填補了國內(nèi)空白，實現(xiàn)了核心器件、部件、儀器到測試系統(tǒng)全產(chǎn)業(yè)鏈自主可控。“經(jīng)過2017年和2018年的持續(xù)發(fā)展，目前測試頻率已經(jīng)可以到750GHz。”年夫順對記者說。

儀器，是開展毫米波與太赫茲測試技術(shù)發(fā)展的基本工具和手段。從事相關(guān)技術(shù)研究和產(chǎn)品開發(fā)的高等院校、研究機構(gòu)以及相關(guān)企業(yè)，都離不開測試儀器。年夫順表示，團隊開發(fā)研制了人體安檢設(shè)備的核心部件，先進太赫茲檢測技術(shù)提升了國產(chǎn)人體安檢儀的檢測靈敏度，同時也滿足了空間通信、5G移動通信毫米波天線等設(shè)備的測試需求。

然而，年夫順認為，太赫茲技術(shù)尚處于發(fā)展階段，大多數(shù)仍處于關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)和技術(shù)熟化的過程，離大范圍應(yīng)用還有較大差距。

他提出，對于太赫茲技術(shù)的未來應(yīng)用，應(yīng)理性分析，對于關(guān)系到國家重大命脈的應(yīng)用，可以不計成本，集中資金重點突破。對于太赫茲科學(xué)研究和工業(yè)應(yīng)用，則要注重市場分析，支持能夠工業(yè)化的太赫茲技術(shù)發(fā)展，把微波毫米波頻段已經(jīng)取得的成功經(jīng)驗和研究成果，轉(zhuǎn)移到太赫茲波段，構(gòu)建小型化、低成本、物美價廉的太赫茲系統(tǒng)。

邊科研，邊宣傳，邊推廣應(yīng)用，到2016年底，毫米波與太赫茲測試系統(tǒng)已用于國家“核高基”和“寬帶移動通信”等重大專項，“風云”衛(wèi)星、空中和天基通訊平臺、成像雷達、新型人體安檢儀等重點項目，用戶超過200家，并遠銷海外。

“一旦毫米波與太赫茲技術(shù)成熟，大面積推廣應(yīng)用，項目科研成果將走出實驗室進入生產(chǎn)線，不僅可以促進毫米波與太赫茲科學(xué)研究工作，而且還能夠支撐毫米波與太赫茲產(chǎn)業(yè)發(fā)展。”盡管研制難度很大，但在年夫順的帶領(lǐng)下，團隊創(chuàng)新的步伐始終沒有停止，正以更高的激情、更飽滿的熱情，攀登更高的科技高峰，以實際行動為太赫茲技術(shù)研究和工程應(yīng)用提供強有力支撐。

隨著現(xiàn)代電子信息技術(shù)快速發(fā)展，微波頻段電磁信號密度越來越高。我國雷達、通訊、安全檢測、無損探測、生物醫(yī)學(xué)、氣象遙感、空間探測等領(lǐng)域相繼采用了毫米波與太赫茲體制，激發(fā)了毫米波與太赫茲技術(shù)創(chuàng)造熱情，促進了毫米波與太赫茲技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展。

年夫順指出，目前，750GHz測試儀器和測試系統(tǒng)已基本具備推廣應(yīng)用條件，即將投放市場，同時，團隊正在開展1.1THz測試儀器和測試系統(tǒng)研制工作。

“此次獲得國家獎，是對我們十幾年工作的肯定，大大增強了我們的自信心，激勵我們向更高的目標邁進，更重要的是提高了國產(chǎn)儀器的知名度，提高了國內(nèi)廣大用戶使用國產(chǎn)儀器的信心，特別有利于國產(chǎn)儀器的進一步推廣應(yīng)用，必將帶來更顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。”年夫順說。