當(dāng)年，國內(nèi)媒體報(bào)道了日本將太赫茲技術(shù)列為“國家支柱十大重點(diǎn)戰(zhàn)略目標(biāo)”之首，舉全國之力進(jìn)行研發(fā)，引起了國內(nèi)學(xué)術(shù)界和國家部委的高度重視。受國家委托，在劉盛綱的組織下，專家學(xué)者齊聚北京香山飯店，探討我國太赫茲科學(xué)技術(shù)發(fā)展方向。最后，大家一致認(rèn)為太赫茲既是科學(xué)技術(shù)前沿，又是國家重大需求。
在劉盛綱等10多位院士的倡導(dǎo)下，包括電子科大在內(nèi)的國內(nèi)多所大學(xué)和科研院所紛紛籌建起太赫茲研究中心（室），推動了國內(nèi)太赫茲的研究走向縱深。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前國內(nèi)已有近百個(gè)研究團(tuán)隊(duì)，研究方向與世界同步，掀起了太赫茲研究的高潮。
學(xué)界和媒體常把劉盛綱稱為“中國太赫茲之父”，他卻只愿意接受自己是中國太赫茲研究的旗手、先驅(qū)。
2006年，電子科技大學(xué)正式成立太赫茲研究中心，2010年底，太赫茲科學(xué)技術(shù)四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室正式成立，2017年，太赫茲技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室獲批。如今，這里已經(jīng)建成了在太赫茲領(lǐng)域從基礎(chǔ)研究到材料、器件、系統(tǒng)的完整研究平臺。
基礎(chǔ)研究路上彎道超車
這里誕生太赫茲波產(chǎn)生的革命性思想
與劉盛綱家一河之隔，是電子科技大學(xué)沙河校區(qū)的逸夫樓。正是在這里，劉盛綱帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)作出了國際學(xué)術(shù)界公認(rèn)的原創(chuàng)性或奠基性成果，將電子科大在太赫茲領(lǐng)域的研究推向國際領(lǐng)先地位。
來到一樓的“太赫茲輻射源研究部”，這里科研儀器密布，價(jià)值數(shù)千萬元。實(shí)驗(yàn)室正在籌備搬家，將遷往清水河校區(qū)，在那里擁有更大的面積。
實(shí)驗(yàn)室里，儀器發(fā)出嗡嗡的轟鳴聲，實(shí)驗(yàn)還在進(jìn)行?！斑@是超導(dǎo)磁場低溫壓縮機(jī)的聲音”，胡旻指向試驗(yàn)臺上的回旋管，太赫茲波就從中產(chǎn)生。
巧婦難為無米之炊。高功率、高效率的太赫茲輻射源是太赫茲研究、應(yīng)用的首要難題。而這正是該實(shí)驗(yàn)室攻克的重點(diǎn)之一。
電子科技大學(xué)太赫茲科學(xué)技術(shù)四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)科研人員正在工作
來源就是這些看似普通輸水管道的太赫茲回旋管。2011年，這里曾誕生過國內(nèi)第一支太赫茲回旋振蕩管。
胡旻透露，目前實(shí)驗(yàn)室研發(fā)的器件最高頻率達(dá)到0.7THz，功率達(dá)千瓦級。這是用電子學(xué)方法產(chǎn)生太赫茲頻段輸出功率最高的器件。
0.14THZ的兆瓦級高功率輸出也被用于中國“人造太陽”。可控核聚變需要上億度的溫度。這么高的能量從哪兒來？這些回旋管就是其加熱裝置。
高功率、高效率太赫茲輻射源的獲得，源于誕生于此的“太赫茲波產(chǎn)生的革命性思想”。
產(chǎn)生太赫茲源的方法很多，我國在利用自由電子產(chǎn)生高頻率電磁波上有一定基礎(chǔ)。但機(jī)理上，當(dāng)這些真空電子器件在太赫茲頻段，又面臨著尺度效應(yīng)的限制。
電子科技大學(xué)太赫茲科學(xué)技術(shù)四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的國內(nèi)首套太赫茲頻段近場顯微系統(tǒng)
他舉例，日常家用微波爐產(chǎn)生微波的器件是拳頭大小的電子管，其輸出頻率是2.45GHz（1GHz=109Hz）。如果要做2.45THz的器件，意味著其大小每個(gè)方向上都要小1000倍，研發(fā)和加工難于上青天。
2012年，劉盛綱在世界頂尖物理期刊《物理評論快報(bào)》上發(fā)表論文，公開新發(fā)現(xiàn)，一種新型太赫茲輻射源橫空出世。
他發(fā)現(xiàn)了一種新的物理現(xiàn)象，提出了電子學(xué)與光子學(xué)相結(jié)合的太赫茲輻射新理論，即利用自由電子激發(fā)表面等離子體激元產(chǎn)生切倫科夫輻射，獲得英國《自然·物理》雜志的專版評論。
2014年，劉盛綱團(tuán)隊(duì)通過利用二維材料石墨烯的表面等離子體波，提出了覆蓋整個(gè)太赫茲頻段的新型輻射源。該結(jié)果突破了傳統(tǒng)真空電子學(xué)理論框架，產(chǎn)生強(qiáng)太赫茲輻射；實(shí)現(xiàn)百瓦量級輸出功率，比現(xiàn)有器件高3個(gè)量級。
這大大推動了太赫茲發(fā)展，使國際太赫茲研究向前邁進(jìn)了一大步。
想象空間被打開
我們離太赫茲應(yīng)用還有多遠(yuǎn)？
