THz波是介于微波和紅外之間的電磁波，波長(zhǎng)在0.03~3mm之間，頻率為0.1-10THz。THz波不僅擁有和光波相同的直進(jìn)性，而且還具有與電波相類似的穿透性和吸收性，匯集了這些優(yōu)點(diǎn)，THz波一直是商業(yè)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵。雖然THz波一直是科研關(guān)注的焦點(diǎn)，但是由于太赫茲產(chǎn)生源和高靈敏探測(cè)器的限制，THz產(chǎn)品并沒(méi)有得到很好的發(fā)展。隨著80年代一系列新技術(shù)、新材料的發(fā)展，特別是超快技術(shù)的發(fā)展，使得獲得寬帶穩(wěn)定的脈沖式THz源成為一種常規(guī)的技術(shù)。

THz的生成 

THz波大體可分為電子學(xué)和光子學(xué)兩種生成方式，不同的生成方式也有其各自的特點(diǎn)： 

電子學(xué)產(chǎn)生THz波的幾種方法：THz量子級(jí)連發(fā)射源；利用自由電子的THz輻射源；基于高能加速器的THz輻射源；電子學(xué)振蕩器頻率轉(zhuǎn)換及倍頻技術(shù)。這些電子學(xué)的方式系統(tǒng)的效率較高，可以產(chǎn)生大功率甚至是超大功率THz波，但是缺點(diǎn)是這些系統(tǒng)產(chǎn)品的THz波的頻率較低，一般都是在1THz以下。 

另外一種光子學(xué)產(chǎn)生THz波的方法：遠(yuǎn)紅外光泵浦產(chǎn)生THz波；超短激光器產(chǎn)生THz輻射；利用非線性頻率轉(zhuǎn)化過(guò)程產(chǎn)生THz波。由于光子學(xué)方法是用激光產(chǎn)生THz波，所以這類THz波的方向性和相干性都非常好，但是缺點(diǎn)是功率低，另外這類THz波的頻率也可達(dá)到1THz以上。目前科研上大體用的都是光子學(xué)的方式。 

超短激光脈沖產(chǎn)生THz的方式 

大多數(shù)寬帶THz輻射都是基于不用材料的超短激光脈沖受激發(fā)射原理，比較常見(jiàn)的幾種方式例如：光電導(dǎo)偶極天線技術(shù)、光學(xué)整理效應(yīng)、半導(dǎo)體表面技術(shù)、電離子體振蕩、非線性傳輸線等。

光電導(dǎo)天線是目前產(chǎn)生和探測(cè)THz波最常用的方法之一，原理如上圖所示，利用光子能量大于半導(dǎo)體材料禁帶寬度的超短脈沖光泵浦半導(dǎo)體材料，使其內(nèi)部產(chǎn)品電子-空穴對(duì)，這些載流子在外加偏置電場(chǎng)的作用下加速運(yùn)動(dòng)形成一個(gè)瞬態(tài)光電流，輻射出低頻THz脈沖。 

THz波的應(yīng)用 

THz波頻率很高，波長(zhǎng)比微波小1000倍以上，所以空間分辨率非常高；THz波的脈沖很短，可高達(dá)飛秒級(jí)，因此THz波具有很高的時(shí)間分辨率；THz波的能量很小，不會(huì)像X射線那樣引起離子化輻射，所以不會(huì)對(duì)物質(zhì)或者人體產(chǎn)生破壞作用。所以THz波在醫(yī)學(xué)成像、醫(yī)學(xué)診斷、安全檢查、寬帶通訊、環(huán)境監(jiān)測(cè)、天文探索、國(guó)防軍事等領(lǐng)域都有很大的應(yīng)用前景。