太赫茲波是指頻率約為100GHz~10THz的電磁波，處于毫米波和遠紅外線之間。其波長范圍約為3mm~0.03mm。太赫茲波具有容易穿透物質、直進性好的特點，另外，因其不會像X射線那樣破壞活體組織而很安全。所以，在無損檢測、成分分析、醫療診斷和無線通信等眾多領域，太赫茲波開始得以實際應用。
使太赫茲波振蕩的方法有多種，比如將頻率乘以整數倍的倍頻方式、將不同頻率的光混合起來的混光方式、以及適合小型化的諧振隧穿二極管等。
未來需要解決的課題包括提高振蕩器效率和輸出、小型化以及降低系統整體成本。如果這些課題得以解決，太赫茲波將有望進一步擴大實際應用。

太赫茲波的頻段

太赫茲波是指介于電波和光波之間的電磁波。其頻率約為100GHz（0.1THz）~10THz，波長約為3mm~0.03mm。

* 電磁波：通過電力作用產生的“電場”和磁力作用產生的“磁場”的相互作用來傳播的波。

* 頻率（Frequency）：表示電磁波的波每秒振蕩的次數；頻率越高，波的能量越大。其單位是赫茲（Hz）。

* 波長（Wavelength）：表示從電磁波的一個波峰到下一個波峰的距離，波長越長，頻率越低，波的能量越小。其單位是米（m）。

太赫茲波的特點

下面詳細介紹太赫茲波的特性和應用。

1. 穿透性：可穿透電介質

太赫茲波可輕松穿透紙張、塑料、陶瓷、木材、纖維等材質，也就是說，通過太赫茲波可以“看到內部”。利用該特性，可在不破壞物質內部結構的情況下研究物質的內部結構，因此有望在這類應用中發揮重要作用。例如，用來檢查食品中是否有異物、檢測隱藏在建筑物墻壁內的布線、檢測障礙物等。
*電介質：一種性質與絕緣體相似、能夠存儲電能、不易導電的物質。

2. 直進性：與無線電波相比，直進性更好

太赫茲波具有像激光束一樣出色的直進性，支持鏡面反射和透鏡聚光等光學處理。該特性可用于感測和成像技術（對物體進行成像的技術）。目前，正在推進相關的研究，以促進在材料缺陷檢測和醫療領域的癌癥檢測等領域的實際應用。

3. 吸收性：很容易被水吸收

太赫茲波很容易被水強吸收。利用該特性，可以檢測皮膚和水果等物質中的含水量、分析物質的成分等。另外，通過檢測大氣中的微量水分，還可以提高局部降雨量等天氣信息的預測精度。

4. 指紋圖譜：區分物質

不同的物質所吸收的頻率也不同。太赫茲波譜中典型的圖譜稱為“指紋圖譜”。很多生物分子、蛋白質、高分子材料等都有其特有的吸收特性，通過測量其吸收率可以判定對象物質。該特性有望應用于違禁藥品檢測、畫作鑒定、物質成分分析等領域。

5. 高速通信：支持高速、大容量的數據傳輸

將太赫茲波段的信號用于通信領域時，與傳統的無線通信系統相比，可以大幅提高通信速度。另一方面，太赫茲波容易被水分（雨水、濕氣等）吸收、因直進性好而容易受到障礙物（建筑物、人等）影響等特性，使其在通信領域的應用存在一些問題。盡管還存在各種技術課題，不過其面向實際應用的研究正在取得進展，有望更快、更大容量地傳輸數據的太赫茲波無線網絡，有望作為下一代通信標準投入實際應用。

6. 安全：不會損害物質和人體

一般來說，紫外線、X射線等高能電磁波可能會對細胞造成損害，人們擔心過度接觸可能會對人體產生不良影響。而太赫茲波的能量低于可見光，不會對人體造成輻射性傷害。因此，有望在機場入口等處的安檢、醫療診斷等領域得到有效利用。

實際應用之路

盡管太赫茲波具有優異的特性，有望被用于以往的無線電波和光難以觸及的眾多領域，但在投入實際應用之前，仍有很多課題需要解決。為了解決這些課題，并進一步擴大其應用范圍，新材料和新技術的研究和開發也正在推進中。為了實現更加便利和安全的未來，基于太赫茲波的新型設備和系統的問世將備受期待。