THzsignaler

THzsignaler refererer til elektromagnetiske bølger i det terahertz-området, vanligvis fra omtrent 0,1 til 10 terahertz. Dette ligger mellom mikrobølger og infrarødt lys og brukes i forskning og teknologier knyttet til terahertzkommunikasjon og terahertzsensing. Begrepet finnes i flere språkvarianter og vektlegger signalene som opererer i dette frekvensområdet.

Generering av THz-signaler skjer med ulike metoder. Photoconductive antennas bruker ultrafaste laserpulser til å generere kortvarige THz-signalimpulser. Optisk rectification i nonlineære krystaller som ZnTe eller GaP er en annen vanlig teknikk. Kontinuerlig THz-stråling kan oppnås med kvantekaskadlasere, mens frekvensmultiplikasjon i høyfrekventa elektronikk-komponenter også brukes for å nå ønskede THz-frekvenser. Det finnes flere typer detektorer og mottakere, inkludert bolometre, pyroelectriske detektorer, Schottky-dioder og superledende miksere, som gjør det mulig å registrere og analysere THz-signaler.

THz-signaler har brede anvendelser. Innen spektroskopi og materialanalyse brukes charakteristiske THz-absorpsjonslinjer for å identifisere kjemiske forbindelser og til bestandighetsmålinger. THz-imaging gir ikke-ioniserende bilder av objekter og er nyttig i sikkerhet, medisinsk bildediagnostikk og ikke-destruktiv testing. Innen kommunikasjonsteknologi studeres potensialet for svært høye datahastigheter og kortere rekkevidder i THz-båndet, selv om praktiske implementeringer fortsatt møtes med tekniske utfordringer.

Hovedutfordringer inkluderer atmosfærisk absorpsjon av vann i THz-regionen, som begrenser rekkevidde og signalstyrke, samt kostnader og kompleksitet knyttet til effektive THz-kilder og detectorer. Kliniske, industrielle og akademiske forskningsmiljøer jobber kontinuerlig med å forbedre stabilitet, effektivitet og integrasjon i systemer.