太赫茲位于微波與紅外線的過渡交叉區，在電磁頻譜上的位置非常特殊
國防科技大學理學院量子計算實驗室科研人員進行太赫茲產生試驗
在太赫茲成像裝置的“法眼”下，衣服下藏匿的手槍原形畢露
矛與盾的力量從來都是此消彼長，太赫茲雷達或將成為隱身飛機的“新克星”
近年來，有一種技術被美國評為“改變未來世界的十大技術”之一，被日本列為“國家支柱十大重點戰略目標”之首，那就是太赫茲技術。太赫茲泛指頻率在0.1～10太赫茲波段內的電磁波，處于宏觀經典理論向微觀量子理論、電子學向光子學的過渡區域。頻率上它要高于微波，低于紅外線；能量大小則在電子和光子之間。由于此交叉過渡區，既不完全適合用光學理論來處理，也不完全適合用微波的理論來研究。所以，上世紀九十年代以前，一度被人“遺忘”，也因此被稱為“太赫茲空白”。當前，各國紛紛加快了針對這唯一沒有獲得充分研究波段的探索，掀起一股研究太赫茲的熱潮。那么，作為第五維戰場空間的“拓展者”，太赫茲在軍事領域具體有哪些應用？讓我們走近一探究竟。
太赫茲成像
遠距離穿墻術，鑄就反恐作戰新利器
如果問一下駐伊美軍最怕的是什么，那答案肯定是路邊炸彈，防不勝防的路邊炸彈，成了駐伊美軍不寒而栗的“頭號殺手”，以至于讓美國海軍陸戰隊司令邁克爾·哈吉認為：“這種相對低級的武器將成為未來戰爭的一個標志。”在美軍撤離伊拉克之前路邊炸彈造成的傷亡一度不絕于耳。與此同時，不斷發生的細菌郵件、包裹炸彈和自殺式襲擊也令人神經緊繃。似乎在傳統威脅面前，高新技術也無能為力，事實真是如此嗎？太赫茲的穿墻透視能力或許能夠扭轉這種被動局面。
太赫茲的頻率很高、波長很短，具有很高的時域頻譜信噪比，且在濃煙、沙塵環境中傳輸損耗很少，可以穿透墻體對房屋內部進行掃描，是復雜戰場環境下尋敵成像的理想技術。未來城市及反恐作戰中，借助太赫茲特有的“穿墻術”，可以對“墻后”物體進行三維立體成像，探測隱蔽的武器、偽裝埋伏的武裝人員和顯示沙塵或煙霧中的坦克、火炮等裝備，進而撥開戰場迷霧。
另外，太赫茲成像技術在塑料兇器、陶瓷手槍、塑膠炸彈、流體炸藥和人體炸彈的檢測和識別上，更是“明察秋毫”，利用強太赫茲輻射照射路面，還可以遠距離探測地下的雷場分布。如此，士兵們不需要再靠近可疑地段或人員便可以對其進行檢查。與耗資較高、作用距離較短、無法識別具體爆炸物的X射線掃描儀相比，太赫茲成像具有獨特優勢，目前已經初步應用于檢查郵件、識別炸藥及無損探傷等安全領域。
太赫茲雷達
高精度寬頻帶，讓隱身兵器無所遁形
眾所周知，雷達主要靠接收目標的反射信號來發現目標。如果目標表面能使雷達波被吸收或散射，就可大大減小被發現的概率，從而達到隱身的目的。因此，通常所說的隱身技術主要是靠形狀、吸波涂層、形成等離子云吸收或改變雷達波的傳播方向來實現隱身的。
在隱身技術應用之后，常規的窄帶微波雷達在探測雷達截面很小的隱身兵器時往往顯得“力不從心”。所以，很長一段時間里，人們都談“隱”色變。但是目前的隱身技術也并非無懈可擊，它們只能對很窄的一個特定波段發揮作用，超出這個特定范圍后便會無能為力。
而處于電磁頻譜過渡區域的太赫茲則是集眾家優長于一身。一方面，它的波長很短，大約在30um—3mm的范圍內，遠小于微波與毫米波的波長，因而可以用于探測更小的目標和更精確的定位；另一方面，它卻又包含了豐富的頻率，有著非常寬的帶寬，能以成千上萬種頻率發射納秒以至皮秒級的脈沖，大大超過現有隱身技術的作用范圍。因此，不管是面對形狀隱身、涂料隱身，還是等離子體隱身的目標時，都能讓它們“無處遁形”！美國是最早提出太赫茲雷達這一概念的國家，并先后進行了0.2THz、1.56THz、0.6THz等高分辨率雷達實驗，驗證了太赫茲雷達的可行性，為今后的發展奠定了基礎。太赫茲雷達作為未來高精度、反隱身雷達的發展方向之一，在軍事上定將有廣闊的應用前景。
太赫茲通信
短亦有短的好，開辟戰術通信新領域
在無線通信發展百余年后的今天，軍事通信領域500MHz～5GHz頻段資源已日趨稀缺，未來量子通信技術雖值得憧憬，但目前仍有些遙不可及。而太赫茲這一曾被“遺忘”的波段，集成了微波通信與光通信的優點，具有傳輸速率高、容量大、方向性強、安全性高及穿透性好等諸多特性，在軍事通信應用上的前景誘人，已成為各國挖掘開發的熱點。
首先，太赫茲的頻段比現有微波通信要高出l～4個數量級，這也就意味著它可以承載更大的信息量，輕松解決目前戰場信息傳輸受制于帶寬的問題，滿足大數據傳輸速率的通信要求。2012年日本東京工業大學預測利用太赫茲通信技術進行無線數據傳輸的速度，理論上可以高達每秒100千兆位。我們有充分理由相信，將來利用太赫茲無線網絡傳輸高清影像資料，也許只在彈指一揮間。其次，太赫茲波束更窄，具有極高的方向性、更好的保密性、較強抗干擾和云霧及偽裝物穿透能力，可以在大風、沙塵以及濃煙等惡劣的戰場環境下以極高的帶寬進行定向、高保密甚至明碼軍事通信。
當前，單就通信距離來看，由于太赫茲在空氣中傳播時很容易被水分所吸收，信號衰減嚴重，還存在著傳輸距離較短的“短板”。但是，正所謂“短亦有短的好”，在某些情況下，鑒于戰場通信聲道的混亂和擁塞，有限的傳輸距離反而能成為優勢。因為大氣衰減能使信號根本無法傳播到遠處敵人的無線電技術監聽機構，可實現隱蔽的近距離通信。據相關媒體披露，美國正在利用太赫茲傳輸距離相對較短、不易被截獲的優勢，研制通信距離在5千米左右的近距離戰術通信設備，一旦推廣應用，勢必會引發電磁空間的又一輪對抗。(鐘寶林 周陽升 張銳 圖片提供：何書遠等)
粵公網安備 44030902003195號