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在电磁波谱中有这样一个特殊的波段，目前科学家们对它的研究相对比较少，这就是频率范围处在 0.1 THz~10 THz 之间的太赫兹波段，其对应的波长范围在 30 um~3 mm之间，是电磁波谱中微波与红外波之间的部分。其中太赫兹波具有许多独特的性质，所以在安检、医疗成像，危险品与有毒有害物质检测、新一代通信技术和天文探测等方面表现出广阔的应用潜力。其中太赫兹波的优异特性主要在以下几个方面，这些性质是其他电磁波所不具备的：
（1）瞬态性：太赫兹波具有皮秒量级的脉冲宽度，所以太赫兹波可以对很多材料进行研究物理的超快化学反应过程(即时间分辨光谱)的研究。基于太赫兹波良好的稳定性，可以获得信噪比较高的太赫兹时域谱。
（2）高透射性：太赫兹波对很多非极性物质具有很强的穿透性，比如塑料、布料和纸箱等。所以可以在安检的时候对不透明的物体做无损检测，那这是传统安检手段无法做到的。
（3）宽带宽性：由于太赫兹波的频率范围是从 0.1~10THz 之间，所以太赫兹波的电磁振荡可以覆盖很多个周期。目前太赫兹波的单个脉冲频带范围可以从GHz到几十THz 之间。所以可以利用太赫兹波这一优势对同一个物件在相对较宽的频域范围内进行物质的光谱分析。
（4）相干性：目前常见的太赫兹波的产生方式有两种，一种是通过相干激光脉冲经过非线性光学差频产生的，另一种是经过相干电流驱动的偶极子振荡产生的。经过研究发现，太赫兹波同时具有空间相干性和时间相干性的特性。
（5）吸水性：由于太赫兹辐射可以被大多数的极性分子吸收，且吸收性很强。所以利用这一特点，可以通过太赫兹辐射来分析极性分子的特征谱，获取极性分子的物质成分，从而达到对产品质量进行检测的目的。
（6）超低能量性：太赫兹具有约为 4.1 meV(毫电子伏特)的光子能量。这种很低的能量特性，有利于在对人体和其他生物样品通过太赫兹波段进行活体检测。
那随着科研人员对太赫兹波段的不断研究，太赫兹探测器的发展也已经取得突破性的成果，但是目前的太赫兹探测器还存在一些普遍的问题，比如制冷型的太赫兹探测器虽然有响应速率快和噪声等效功率低等优点，但是其紧凑性不好，并且成本较高；在室温下工作的太赫兹探测器虽然不需要进行制冷，但是存在噪声等效功率偏大、灵敏度低的缺点。所以研发探测效率高、响应速度快、使用方便的太赫兹探测器一直是相关科研人员的研究目标。
滨松是一家专注于光探测器研发和制造的公司，一直深耕于光探测器行业，其中最知名的探测器就是光电倍增管，曾两次助力于诺奖。滨松公司也一直专注于太赫兹的相关研究，那在今年，滨松公司发布了能够探测太赫兹波段的光电倍增管和像增强器，能够更进一步的推动太赫兹相关的研究，其中相关的产品在2024年上海慕尼黑光博会已经有实物展出。
图1 太赫兹像增强器（左) 太赫兹光电倍增管（右）
太赫兹光电倍增管是将传统光电倍增管的光阴级面替换为能够响应太赫兹波段的超构表面，太赫兹经过超构表面后，产生电子，然后进入倍增级实现连续的倍增放大，最后通过阳极将信号输出，具有高灵敏度、高速响应的特点。
图2 太赫兹光电倍增管工作原理
图3 太赫兹光电倍增管响应&输出波形
太赫兹像增强器也是将传统的像增强的阴极面替换为能够响应太赫兹波段的超构表面，太赫兹经过后，产生电子，然后进入MCP进行倍增，最后轰击在荧光屏上，进行成像。具有高灵敏度、快速响应、操作简单的特性。
图4 太赫兹像增强器工作原理
图5 利用太赫兹像增强器进行聚焦成像和准直成像案例
以上就是滨松关于太赫兹光电倍增管和像增强器的大致介绍，如需要具体的产品手册和相关的应用咨询，请联系相关工程师！
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