可G无线通讯6G无线通讯,还能发展到超视力!科技新星「太赫兹技术」到底是什么?

   |    2021年8月4日  |   新闻中心  |    0 条评论  |    16


「太赫兹」是物理单位,英文为太赫兹(THz),字首「Tera-」是1012的英文,所以太赫兹就是0 12赫兹,也就是1012次的英文,翻译为「兆赫兹」。现在经常出现的「太赫兹」,其实是太赫兹

电磁波的特定群体,特定波长范围为0.1THz~10THz,对应电磁波波长为3mm~30μm,波长微波和可见光之间。

]研究太赫兹技术的清华大学电机系助理教授杨尚桦认为,对一般人来说,「太赫兹」仍然是赫奈名,因此就像之前的「米」和「量子」一样,被国产厂商拿来当成销行

。和不破坏生物体[1945]。不同的电磁波和物质非常的交互作用眼,结果可见光就和人细胞有交互(注1),柱子细胞状和锥可以看到光的状态。地,太赫兹波可以吸收出特定的化学分子,已知的物质成分,可在分析生物、土地或应用的种类等。的东西,太赫兹波可以用表层到达内部。行李箱有,太赫兹波可以挖掘行李箱里面是什么,可以深入机场安检与检测。而且太赫兹波可以检测感应,还可以检测

太赫兹波影像检测的特点。图/沈佩泠绘

太赫兹波的「镜」有别X光检测。人体的生物分子(如DNA、RNA)从X光会衰落,因为光子能量太强,容易把分子里电子打出来,反应分子强电子;而失去电子的稳定,会引发人体反应与不爆发的化学反应。反之,太赫兹波。的光子能量,无法破

太赫兹波可以突破非破坏性的安全,很适合工业制造与质量管控的应用,例如半导体厂在晶片封装之后,检查内部有无断线,或是评估3D晶片封装是否完好;药厂则可以检查胶囊成品内部有无破损等

太赫兹技术前景看好

提到当初2011年杨尚桦申请密西大学博士班面试时,未来根的指导教授Prof. Mona Jarrahi 同实验室是做太赫兹技术,这是他第一次听闻同一个地方。当时台湾知识与团队闻技术研究太赫兹科学,多为物理系或应用物理的理论,太赫兹相关元件(发射器)

随着Mona Jarrahi,杨尚桦从太赫兹最重要的元件「太赫兹发射源」(太赫兹发射源)开始接触,博士班念到第4年和第5年时,他开始怀疑这件技术是否在 10 年前,因为真的有很多出口。 [196559004] 甚至建筑建筑和指导教授莫娜讨论未来任教是否继续研究太赫兹技术时,杨尚桦坦白和莫娜说不会。当时专注于工程技术的杨尚桦认为,在德国人类需要的工程应用上,

后来,在教教申请的过程中,杨尚桦从更全面的角度来看太赫兹太赫兹了。技术,不只看行业技术和资金来源,更看向10个微生物和20个微生物的研究发展。他认为如果太赫兹元件能够量产,6G通讯带来大量市场需求,应可无线流量。

检测脉脉的根源意外、超感知视觉艺术保护

现在杨尚桦实验室的研究核心是太赫兹装置(太赫兹装置),可分为主动控制器和被动控制器。包括最重要的太赫兹发射源招聘太赫兹通讯隐形元件则有太赫兹自己或太赫兹讯的号与空间调变器

杨尚桦目前已形成影像系统,用于工业生产检测时,可以产生底层的产生,产生太阳能板。里面的隐裂位置和大小。动植物影像系统可以拆解观察,豆荚内部的豆子如何长得,以及水分子输送的情况可以。例如医用途上,还可以从混子生出来,准确地产生出来。 、胺基酸和有机污染物与比例。以上,属于太赫兹光谱学(Ter)

影像系统相关的,还有超感与超感的研究,例如太赫兹波可以直接看透一本书,在不碰触到书的情况下,把每一页的讯息解析。而且太赫兹笑剧不会发作物质分子,也适合解析故宫,文物让文物修复更顺利。杨尚桦着着说,有机会的话,真的非常想看看里面藏有什么秘密。19659004]杨尚危险,2013年国外太赫兹团队曾经发表过一次的研究。

因此C. Seco-Martorell等人就用太赫兹影像系统解析了幅这幅画,才发现原来戈雅把自己的签名签在底下,被上层画的照片盖住了,他们将发表在光学期刊《光学快车》(参考资料 1)。画,(b)是可见光与太赫兹各占的图片(c)则是 100% 太赫的画面情况,可以看到原底作下的隐秘情况,可以人物肖像朝左的女人图/参考 1 [19659220将画“SacrificetoVesta”的太赫兹图像放大放大,团队终于在下角找到Goya的签名。(a)是原始画作的太兹赫图像,(b)是画家Goya的签名,(c)(d)(e)则代表Goya隐藏签名在不同年龄的太赫兹图像,(c)是最大的蓝色数据,签名清晰。图/参考图像1

从影像系统迈向6G应用

除了影像系统外,杨尚桦团队也努力将太赫兹技术应用在 6G 无线通讯的产业链之中。目前的工作主要是将 5G 的通讯系统频率范围转移到太赫兹频率范围(0.1 THz~) 10 T,同时又很高速的讯号加载在太赫兹的传送信号(22)上,目标是每秒可传输1012位元,也就是秒要加载1012个0或1。

现在相关研究遇到了困难,与太赫兹元件有关。虽然从5G到6G(太赫兹频段)的频宽扩大许多,但是系统的端和接收端是否能够服务?如果太赫兹发射源极低,讯号难以到达接收端。如果太赫兹接收器

为了找寻通讯系统是否够好,也可以从建立联系比(通讯号和)杂讯的比例,信噪比)来看,如果号和杂讯的带愈高,讯号就愈干净,也更容易成功解码。因此,提升讯讯比成为未来改善的重点。[19659012]还有重重困难有突破[1907]太赫兹系统量产?相关元件非常丰富,买不到短期消费级的太赫兹系统,从系统造价约数万到十万美元,公

杨最大尚桦表示,目前技术的问题在于「太赫兹发射源」,大家看看如何改进、实用、微小又可在室温环境操作的太赫兹发射器,只能先借助过去的知识帮助。太赫兹远程微波和可见光之间,是电学领域和光学领域的交地集,微波那端研究电学人,会想要把频率做高,靠近太赫兹高频率的影响;计算机频率愈疗愈大,功率会急速下降。

惯,电磁波高频那端研究光学的人,会从材料,通常会选择不同的[19055909]能隙(能量差距)的大小,材料例如LED的氮化镓(GaN),能隙大,辐射的光子频率高。如果想把光源调低,靠近太赫兹,能力要够小,但能找到可以直接射出太赫兹波的窄能光材料,必须要用特殊的技术才能实现。 19659004]可能已经实现了上述的窄能缝隙条件,例如发射频率1太赫兹的光子,对应的能缝隙能量是4meV(毫电子伏特,能量单位),能量已经很小了,下电子热扰动的动能(几十个 meV),所以所有控制每个电子从能缝隙掉下来的时机,才能让材料发出符合的同调光。例如必须要-196.15 °C(77 K)

杨尚寒,那是电或光的方式,不可能在太源就像一个手电筒,如果不亮(功率不足),就无法探测到的环境,更

「太赫兹发射源」目前还没有找到完善的解决方案,不过杨尚桦团队可以到国外亮的发射源,下一步要往可产量、轻巧化太赫兹发射源迈进。为了配合台湾在半导体制造工艺的专业,除了主流的 III – V 族光电元件之外,更开发 IV 族光电元件,现实验室已可独立实现这些类的主/被动元件。 19659004]杨桦团队的10年目标是将整个太赫兹系统微缩到局部大小研究(毫米级,mm),这样才能让太赫兹技术进入普通大众的生活。

年轻人如何在与研究中取得平衡?

在清大做研究的很重,而杨尚桦也热衷于教学,所以双方都在忙,「我也不知道我有没有取得平衡。」杨尚桦笑着说。一般人普遍观点认为教学就是在课堂上教学生,但实际上研究同时也是教学,必须让自己习惯在课上做习题的学生,转换成可以实践的初阶段,这种生活花很多心力教导同时,行政角色上的导生,又是其他系的学生,如果对太赫兹研究有兴趣,他也会附上指点。 ]他。

尚桦勉励大学生自己有帮助的事。图/简克带摄)[1659006] 想要自己有帮助的工作

杨尚桦认为,从他过专题的清大大学部学生和研究生看,很积极,有很多东西想学。学生不只在他这个做研究,也同时要求自己在台湾大学核心领域做其他研究。多的研究做路线会需要更多的专业知识,以及分散研究力道,导致多方都

不过,杨尚桦也有话说,他就在学校的观察,清大表现出色的学生,普遍也非常出色。可能在课业上、研究上、综合表现上的成果在他看来已经相当惊人了,学生觉得还是想要再多做一些重要的事情补强。这种好学和坚毅的态度,杨尚桦打从心里传达了高度。然而,让他觉得不好的原因在于:学生无法专注做好自己的事。 若伴随着患得患失的心态,没有发展适合自己的路线,似乎真的有更多的事情,表现出来也不会更好。

尚桦还有一些很厉害的学生,他们并没有一个好的目标,而且做事时会快速去计算短期内能够看到的效果。没有可能。没有可能的这些,就很可能会转向。

最后,杨尚桦也勉励清大的学弟妹,会自己有爱心又喜欢的事。

但是,如果你做自己有照顾的事情时,不管遇到什么问题什么困难,你会废寝忘食地不断破关,获得很多技能,当解决一个难题,你愿意挑战一个关卡。遇到的困难下、努力下得深,你就比别人有更好的

注释

回复 取消