张新海：揭开“太赫兹波”的神秘面纱因为太赫兹波光子能量小

提到激光、红外光和微波，大家都不陌生，但说起“太赫兹波”，知道的人可能就没那么多了。作为近些年兴起的领域，太赫兹波因其特质，给技术创新、公共安全甚至国民经济发展提供了更多更好的机遇。

如今在深圳龙岗，就有一个高层次人才组成的团队，他们以带头人张新海为引领，致力于超宽频谱超强太赫兹波的产生、调控、应用，在这个新兴领域闯出了一片天地。

一个重要的前沿交叉领域

“什么是太赫兹波？赫兹是个频率单位，太赫兹指10(^12)这个频率的电磁波，介于红外线和微波之间。以前，由于太赫兹波的自身特性以及缺乏有效的技术手段，人们对太赫兹波的认识、研究和应用是空白，现在世界兴起研究太赫兹波的潮流，是个前沿交叉领域。”在南方科技大学的校园中，张新海向记者介绍：“这些年为什么都要研究它？因为太赫兹波光子能量小，不会引起生物组织的电离，适合生物医学成像；因为它对非金属和非极性物质有高的透过性，可用于安全检查、无损检测；还有，有机体和生物大分子等物质在太赫兹波段有特征吸收谱，可用于爆炸物、毒品等危险物品的识别。”

张新海教授

“最典型的是安检。物品从检测机放入，乘客接受安检员手动检查，前者只能检测无机物，后者使用的只是金属探测器而已，假如谁携带一把陶瓷刀就检查不出了。太赫兹波做成的检测仪器，只要一次就可以检测清楚。再比如医学上，太赫兹波可以探测到直接代表生物大分子功能的空间构象且无害，为重大疾病诊断提供了更先进手段。”张新海说。

他继续介绍：“我们项目就叫超宽频谱超强太赫兹波的产生、调控及应用。在超宽频谱超强太赫兹波源的基础上，研发超宽频谱太赫兹光谱仪和超快太赫兹成像仪，然后应用到科学研究、医疗服务、食品安全、工业质量控制和无损检测等领域，目前已达世界水准。”

长期的积累令技术成果很快出现

张新海是从新加坡归来的专家。在新加坡期间，张新海就扎根在了太赫兹领域，后回国到南方科技大学任教，遇到核心团队的其他4个人——陈锐、汪飞、陈树明、罗丹。相似的留学经历和研究方向让他们一拍即合。2015年，以5人为核心的“超宽频谱超强太赫兹波”团队成立。一年之后，光学泵浦-太赫兹探测光谱仪、瞬态吸收/反射光谱仪两款样机被成功研发出来。用张新海的话说，这是长期积累的结果。

张新海以自己的经历为例，说：“太赫兹波是新兴领域，研究它，有太多东西要学、太多问题要解决。搞技术和其他事不一样，失败、挫折是常有的，顺利和成功只是意外之喜。那时候，我每天研究到凌晨一两点，每天都在失败中度过，离开实验室回家的半小时步行里，一直在思考问题，回家了才想起来，还没吃饭呢。坚持让技术积累，现在才能出成果。”

“其实团队成员都很厉害，各有专长。陈锐是中组部青年千人计划专家，研究方向偏向基础物理。汪飞文人情怀很深，喜欢写古体诗，非常有才华，他的研究方向是用超材料控制太赫兹波。陈树明呢，为人腼腆，研究太赫兹波和新的显示技术OLED如何结合。罗丹性格开朗，研究方向是如何用液晶器件控制太赫兹波。”张新海说，大家长期的技术积累、相互辅助的研究方向，再加上良好的性格，让团队在深圳结出硕果。

被龙岗支持创业创新的诚意打动

“我们团队2015年入选深圳市孔雀计划，2017年8月又成立了深圳市鹏星光电科技有限公司，现在全部要搬到龙岗的云里智能园，正在等装修完工。”张新海称，自己是被龙岗支持创业创新的诚意打动。

他表示，资金方面，龙岗区在深圳市的支持之外，还按照市里奖励补贴额度1:0.5的比例再次给予了资助；服务方面，自己的团队和企业需要安静、干净的场地及特殊的电力，龙岗区精心推荐、协调，“变成了我们提要求，龙岗给答案。”

“印象最深刻的一件事是居住问题。由于团队、公司里很多人是从国外归来，在龙岗有租房需求。但是房东要求一年起租，我们觉得应该先短租，先观察情况再说，结果就谈不拢。最后还是龙岗区委组织部人才科的同志帮忙协调，让事情得到圆满解决。”

落户龙岗，算是有了一个稳定发展的平台，以后该如何迈步呢？据了解，张新海团队将继续深挖太赫兹科技，将产业化路线走到底，如搭建快速太赫兹成像系统，多谐振态太赫兹超材料的调制，研究快速太赫兹成像碳纤维复合材料无损检测等，未来三年力争实现太赫兹波的放大及二次谐波的产生，完成经济指标5000万元。

核心团队简介

“超宽频谱超强太赫兹波”项目带头人为张新海教授，团队核心成员陈锐、汪飞、罗丹、陈树明。

张新海，新加坡国立大学博士，一手建立超快激光光谱实验室、太赫兹光谱和成像实验室，目前为南方科技大学教授，是“鹏城学者”、“孔雀计划”海外高层次人才，在国际一流学术刊物发表论文120多篇。

陈锐，中组部第五批国家“青年千人计划”入选者、深圳市“孔雀计划”海外高层次人才B类入选者、“新加坡优秀物理博士论文”金牌奖。

汪飞，丹麦科技大学博士后，2013年深圳市“孔雀计划”海外高层次人才B类入选者，研究MEMS加工工艺开发及应用、针对半导体测试的探针阵列等。

陈树明，香港科技大学博士后，香港科学会“青年科学家奖”、“广东特支计划”科技创新青年拔尖人才入选者。

罗丹，新加坡南洋理工大学博士，长期从事可调谐液晶光子器件、全息聚合物分散液晶光子晶体、准晶激光器及蓝相液晶的研究。

核心技术简介

张新海团队致力于超宽频谱超强太赫兹波的产生、调控及应用。

针对目前太赫兹科技研发和应用的瓶颈，重点研发超宽频谱超强太赫兹波源，已推出光学泵浦-太赫兹探测光谱仪和瞬态吸收/反射光谱仪两款样机，将广泛应用在科学研究、医疗服务、食品安全、工业质量控制和无损检测等领域。

延伸阅读：

《红外新闻》-2017年上半年刊

《红外LED和激光器技术、应用和产业趋势》

《非制冷红外成像技术与市场趋势-2017版》