Giới thiệu tổng quan nghiên cứu về tiềm năng ứng dụng sóng Terahertz

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:14

Thêm vào BST

Báo xấu

41
lượt xem 5
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Trên dải tần sóng điện từ có một vùng được xem là khoảng trống chưa được sử dụng cho đến những thập niên gần đây: Terahertz (THz). Sóng THz có tần số trong khoảng 0.1–10 THz có tiềm năng lớn đưa công nghệ truyền thông vô tuyến lên một tầm mới vì băng thông rộng hơn và là dải tần chưa được khai phá. THz wave nằm giữa dải tần sóng radio và ánh sáng, thừa hưởng đặc tính thú vị sóng hạt của cả hai dải tần hàng xóm. Bài viết này sẽ giới thiệu cái nhìn tổng quan và tiềm năng ứng dụng của sóng THz. Một số lab và viện nghiên cứu tiêu biểu ở Nhật cũng được giới thiệu.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Giới thiệu tổng quan nghiên cứu về tiềm năng ứng dụng sóng Terahertz

Gi i thi u t ng quan nghiên c u v ti m ng d ng sóng Terahertz Nguy n Ph m H i Huy1 1Central Research Laboratory, Hitachi, Ltd., Japan * the (Báo cáo này là b n review c a cá nhân tác gi và không có liên quan t mà tác gi TÓM T T: nhà, chúng ta có th nói chuy n và nhìn th y tr c ti p hình Tác gi : TS. Nguy n Ph m H i Huy Vi v i m t thi t b nh g n trong lòng bàn tay, smart phone. M t trong nh ng công ngh c t lõi công tác: Central Research hi n th u k di n thông vô tuy n d a vào Laboratory, Hitachi, Ltd., Japan n t . Kh i ngu n c a công ngh này là nhà Nobel v t lý n tín hi u vi u tiên xuyên Email: haihuyrd@gmail.com qua bi i s phát tri n bùng n c a internet và ng d ng c Hai Huy Nguyen Pham received the B.E. IoT nhu c u v t truy n thu d li u s t qua degree in mechatronics engineering from kh ng c a công ngh 4G hay 5G. Trên d i t n sóng the Ho Chi Minh City University of n t có m c xem là kho ng tr c s d ng Technology, Ho Chi Minh City, Vietnam, in n nh ng th p niên g 2012. He received the M.E. and Ph.D degree in engineering from Osaka University, t n s trong kho ng 0.1 10 THz có ti Osaka, Japan in 2015 and 2018, truy n thông vô tuy n lên m t t m m respectively. He involved in terahertz waves và là d i t c khai phá. THz wave n m gi a d i t n sóng measurement using electro-optic sensor radio và ánh sáng, th c tính thú v sóng h t c a c hai from 2013 to 2018. In 2018, he joined d i t n hàng xóm. Bài vi t này s gi i thi u cái nhìn t ng quan và Central Research Laboratory, Hitachi, Ltd., ti ng d ng c a sóng THz. M t s lab và vi n nghiên c u Tokyo, Japan. His study interest includes sensing and detecting technologies for tiêu bi u Nh c gi i thi u. biological applications based on electronics, photonics, and biotechnologies. T khóa: Terahertz wave, wireless communication, nondestructive He received the Best Poster Award from imaging, sensing MTSA2015/TeraNano-6 and the Best Poster Award from PEM in 2015. He is a member 1. Gi i thi u of JSAP and APS. 1.1 Sóng n t B cx nt t d ng c ng và t ng có kh qua không gian mà không c n k t n i v t lý. B c x nhi t, ánh u là b c x nt .B cx n t truy n ng trong chân không t c = 3.108 m/s. Quang ph n t (electromagnetic spectrum) là t p h p t t c các b c x nt t t c các t n s là Hz) khác nhau. Bên c nh các ngu n tài nguyên t c, không khí, d u m , r nt t ngu n tài nguyên t nhiên [1]. Khác v i các ngu n tài nguyên h u h n, quang ph nt c xem là ngu n tài nguyên vô h n, không c n ki t và có th tái s d ng ngay l p t c. Ví d khi t t m t thi t b d ng m t t n s ns p t c có th c tái s d ng b i m t thi t b khác. Không gian, th i gian và t n s ng v n nhau c a nt tránh hi ng nhi u do giao thoa, cùng m t t n s và cùng th i gian ph i s d ng m khác nhau, cùng https://doi.org/10.15625/vap.2021.0004 m tt ns m ph i s d ng th i gian khác nhau, 25
cùng m t th m hai t n s khác Trong l ch s cd h nhau có th s d ng. Hình 1 gi i thi u tên c a các d i trình Maxwell và c ch ng minh b ng th c nghi m t c phân lo i theo t n s c sóng và m t u tiên b i nhà v t lý Heinrich Hertz vào nh s ng d n hình trong th c t . nt k elmo có t n s th ng eV Marconi th c hi n truy n tín hi u vi n thông xuyên th p có bi u hi n x , giao qua bi n Altantic 2000 d m m u s bùng n trong thoa, nhi u x à thu phát u khi n b ng công nghiên c u và ng d ng sóng radio [2]. S t n t i d i ngh n t (electronics). T n s c sóng ng n t n h ng ngo c tìm ra b c, ng eV cao bi u hi c tính h n nh c ng th ng, tán x , h i t nhi t k c tìm ra b i giáo u khi n b ng công ngh quang t (photonics). t lý Wilhelm Conrad Röntgen 1895 b ng cathode-ray tube [4]. y chúng ta có th th y các M id it nc nt ng d i t n ph u và ph n sau c a quang ph nt d ng th c t d c tính t nhiên c a nó. Sóng c tìm th y khá s m. T khi bi t các d i t m radio s d ng cho truy n hình TV radio v i trên cùng m t ph , các nhà khoa h c tiêu bi u là giáo ph m vi ph sóng r ng vì có th truy n d dàng trong n s t n t i c a kho ng không khí không b h p th b i nh ng phân t tr n i li n các d i t n trên toàn quang ph c, N2, O2, CO2, và có kh ph n x b u khí M l p kho ng tr ng quy n. Microwave s d ng cho n , n tho i di cu i cùng trong quang ph n t là d i t n Terahertz ng, truy n thông v tinh vì các phân t trong th (THz) cx t n s này m i c bi c h p th ng c a sóng này và c ghi nh n b ng th c nghi m [6-9]. nóng lên, dàng truy n qua b u khí quy n. Sóng millimeter (millimeter wave) c s d ng cho 1.2 Sóng Terahertz radar c a xe. Tia h ng ngo i (infrared light) Sóng THz sóng có t n s i , và truy n trong kho ng 0.1 10 THz (1 THz = 1012 c thông cáp quang (fiber-optic communication) vì m t goi là T-ray [9 11]. Vi c ti p c n và s d ng sóng THz s phân t h p th sóng t n s này, m ng h n ch m t th u phát ra sóng h ng ngo i, và t n th ng truy n thu t thu phát sóng này. t n s THz, c c ng ngh trong cáp quang c c sóng này nh . Ánh sáng kh electronics và c ng ngh u b h n ch v ki n (visible light) giúp chúng ta nhìn th y các v t th , nh y (sensitivity) th p c a thi t b thu (detector / màu s c qua s ph n x c a sóng này t các v t th receiver) và công su t (power) phát th p c a thi t b vào m t, nó c dùng trong truy n thông (visible phát (source/generator) vì light communication). Tia c c tím (ultraviolet light) có ph i v c các thi t b n kh t khu n, ki m tra th t-gi t ph i ngày càng nh c sóng càng ng n, và b ng kích ho t hu nh quang (fluorescence) vì kh thu t quang h c c không phát công su ng eV cao. Ion hoá là l n [7, 8]. hi n t t electron v nguyên t và chuy n hoá nó thành ion. Hi ng này có th t bi n Nh nh c phát tri t phát trong c c trong t báo d Tia X (X-ray) s d ng n t , quang t , v t li u, và công ngh bán d n trong ch p nh y t vì kh uv t nh - u ch ng th . Sóng (Gamma-ray) s d di t khu n và tr c ti a mình cho các ng d ng th c li u trong y t ng ion hóa r t l n. t [12, 13]. Hình 2a ch ra s ng bài vi t khoa h c Electronics Photonics Photon 4×10-7 4×10-5 4×10-4 4×10-3 4×10-2 4×10-1 4 4×101 4×102 energy (eV) Frequency 100 MHz 10 GHz 100 GHz 1 THz 10 THz 100 THz 1 PHz 10 PHz 100 PHz Radio Microwaves Millimeter Terahertz IR Visible UV X-ray Gamma Waves Light Light Light ray Waves Wavelength 3m 30 mm 3 mm 300 nm 30 nm 3 nm Communication Typical Imaging applications Sensing Hình 1. Quang ph n t và m t s ng d ng c a các d i t n. 26
v ch nh n nay Công ngh phát sóng THz d n t s d ng ng c th c thu t nhân t n s (frequency multiplication) và m ch hi n trên trang web tìm các bài báo khoa h c Microsoft khu i cao t n [22 24]; s d ng resonant Academic (https://academic.microsoft.com/home) v i tunneling diode (RTD) [25, 26]; s d ng transistor t u này ch ra s n công ngh cao d a vào Si, InP, III-V [27]. Công ngh công ngh thu sóng THz s d ng l n c a nó trong các ng d ng th c t ngày càng rõ bolometer, RTD, Schottky-barrier diode [28, 29]; hay . Hình 2b th Gartner hype cycle v i s d phát tri n c a công ngh m i, c th semiconductor quantum dot detector, semiconductor ngh THz [14]. Nh nh t công charge-sensitive infrared phototransistor [30]. V h ngh , kì v ng v nh th ng thì c free-space optics [31] và optical-fiber- 2000s và thoát ra kh i kì v ng quá m c nh coupled [32 u có nh t phá, v i ý ki n cá nhân n phát tri n ng c a tác gi thì optical-fiber-coupled s có ti thành t nh n. Có th nh i ng d ng th c t th ng có th g n nh chúng ta s b c ch ng ki n nh ng ng d ng th c t c a sóng THz d n thành hi n th c. Báo cáo at o sát th ng Frost & Nh c thù n m gi a sóng radio và ánh sáng trong t kê công ngh THz là m t trong 50 công quang ph n t , sóng THz s h u nh c tính ngh m i n i [15]. sóng h t c a hai d i t h u nh c nh t c a riêng d i t n này [8 14]. Ph m vi bài vi t l n này không t p trung v m Gi ng sóng radio, sóng THz có kh n xuyên thu t nên ch li t kê tên m t s nh ng t phá v m t nhi u v t li a, gi y, qu n áo, g , g m s mà t giúp cho vi ng ánh sáng kh ki n và tia h ng ngo i c d ng th c t . Công ngh phát sóng THz d a vào quang ho c b tán x [8, 10]. So v i sóng radio, sóng THz có (optical-to-THz conversion) s d ng v t li u phi tuy n t ns (bandwidth) r ng tính quang (nonlinear optical material hay electro- truy n d li u (data rate) tính b ng bit/s ZnTe, LiNbO3, DAST [33, 34]. c sóng ng v m nh -pulse- phân gi i (resolution) khi s d ng sóng [16]; s d THz trong ng d ng nh (imaging) s d ng Gi c tính truy n th ng photoconductor (PC) làm t low-temperature-grown p cho truy mv i GaAs hay s d c bi t là uni- m, u không d lan sang khu traveling-carrier photodiode (UTC-PD) [18]. S phát v c khác [33]. So v i các sóng có t n s tri n c a laser phát xung c c nhanh femtosecond laser THz có m ng eV th p không ion hóa v t và quantum cascade laser, m t lo i semiconductor li u nên s c y t [35]. laser, t phá cho công ngh thu phát song THz d a vào quang [19 21]. 30000 25000 20000 15000 10000 5000 0 Years (a) (b) Hình 2. (a) S ng bài báo khóa h c g n v i t th Gartner hype cycle v s phát tri n c a công ngh m i THz [14] (Reprint permission from open access policy of MPDI). 27
Theo US Federal Communications Commission Solid-state Telecommunication Fiber optics ng photon l Semiconductor Transmission Optoelectronics c sóng nh gây ion Nanotechnology Circuit Laser hóa. c sóng THz ngang ng a v i m t s kích Technologies: Materials Electronics Photonics c phân t nên có nhi u v t li u s h u ph nh n di n (fingerprint spectra) thích h p cho ng d ng giám THz Computer science Technology nh và nghiên c u v t li u không phá h y Signal process (nondestructive inspection) và ch [13, 14] c Contribution Data analysis bi t có m t s c sóng d i t c h p th Fields: Astronomy Information Biomedical Material science science science m nh b i phân t c [8, 12]. Wireless Applications: Diagnosis Inspection Security communication Hình 3 ch ra m t s công ngh quan tr phát Hình 3. Nh ng công ngh ch ch phát tri n công tri n công ngh c và ng d ng ngh ts c và ng d ng th c th c t mà sóng THz có th mang l i. Các công ngh t mà sóng THz có th mang l i. m ngành v t li nano, bán d n, ch t r nt n cao t n, S ic t cu c truy n tín hi u, công ngh vi n thông; ngành quang cách m ng trong thông tin và k t n i. M i trên h - n (optoelectronics), fiber kh ck tn ig optics. Bên c nh ph n c ng (hardware), ngành khoa i dùng không ng Hình 4(a) cho th y h c máy tính, x lý s li t quan tr ng vì i dùng internet c bi u th b ng c t màu ng thông tin thu th p t công nghê THz s nhi u xanh và t l ph i dùng internet c t nhi u so v bi u th b ng t n n tính m li u th c l y t The Ngay t th chú international telecommunication union (ITU), ýl c vì 98% t ng chuyên môn v t thông tin và truy n thông c a ng photo phát ra trong l ch s c t v n the United Nations [36] n cu i t n THz [12]. Ngoài ra nh th gi ng 4 t nh mc c p trên, ng d ng i s d ng internet. Chúng ta có th d dàng n i trong truy n thông không dây ng suy ra t bi (ultra-broadband wireless communication), ng d ng s th gi i s s d ng internet. V i s xu t hi n c a ch nh trong khoa h c sinh h c và v t các thi t b thông minh c m tay li u hay trong an ninh r c k v ng. Trong ph n 2 phone, tablet, ng d ng tr i nghi m m i c a bài vi t này m t s nghiên c u v ng d ng c a virtual/augmented reality (VR/AR), xe t lái sóng THz trong ngành wireless communication và (autonomous driving), Internet of Things (IoT), nhu imaging-sensing s c gi i thi u. c u s d ng wireless communication t ng truy n cao cd 2. M t s nghiên c u ng d ng c a sóng THz i k p nhu c u s d ng wired communication vào 2.1 Wireless communication Hình 4b bi u th s k t h p c a wired 4.5 60 4 50 3.5 3 40 2.5 30 2 1.5 20 1 10 0.5 0 0 Years (a) (b) Hình 4. (a) S ng và ph th gi i s d v i s li u tham kh o [36] th m 12/2020. (b) Small cell networks cho công ngh from open access policy of MPDI). 28
B ng 1: B ng so sánh gi a các m ng t n 5G và Wi-Fi, WiGig, Li-Fi tham kh o [38 45]. 1G 2G 3G 4G 5G Wi-Fi WiGig Li-Fi Year 1980 1990 2001 2010 2020 1997 2009 2011 Carrier 800 MHz 900 MHz 2.1 GHz 2.6 GHz 3.7 GHz, 4.5 GHz, 2.4 GHz, 5 60 GHz 4 8 THz frequency 28 GHz GHz Bandwidth 30 kHz 30 200 15 20 15 20 MHz 600 MHz 20 40 MHz 2.16 GHz ~300 GHz kHz MHz (Expected) Speed 2 Kbps 64 Kbps 2 Mbps 0.2 1 Gbps > 1 Gbps 150 600 ~7 Gbps > 1 Gbps Mbps (Expected) Service Voice Voice, Voice, data, Voice, data, Voice, data, audio, Internet access Internet access Restricted RF only data audio and audio, video video calls, HD TV, for devices and for devices and place like video calls calls, HD TV, streaming, and UHD equipment equipment, HD hospital, and streaming video streaming underwater ng li n) và wireless sáng cho wireless communication. L i th là ti m ng ch m) cho m ng 5G và 6G truy n t i d li u r t cao và có th cs i công ngh k t h p nhi u small cell d ng nh networks (HetNet) [37]. Chúng ta có th th y ngoài k t b nh vi n vì sóng radio có th làm nhi u các thi t b n i gi a tr m chính v i tr m trung gian hay tòa nhà, n t nh y. Tuy nhiên h n ch c a Li-Fi là s b c n các k t n i gi a thi t b v i nhau hay các thi t b v i b i các v t d n áo, gi y, nh a các tr u là wireless communication. và d b nhi u t ngu n sáng khác. B ng 1 tóm t t so sánh gi a các m ng cellular t 1G B ng 2 so sánh vi c s d ng các d i t n khác nhau cho n 5G và m ng Wi-Fi, WiGig, Li-Fi [38 45]. Trung ng d ng wireless communication [34]. M i d i t n s xu t hi n th h m ng ti p theo cùng m và ph m v ng d ng phù h p khác v it truy n t i d li vài Kbps (1 nhau. Ngoài nh m v bandwidth, data rate, Kbps = 103 (1 Mbps = 106 directivity c a sóng THz trình bày ph n 1.2. M bit/s) và có ti (1 Gbps = 109 m n a là hi u qu ng trên bit truy n tính bit/s). Cùng v i d ch v cung c p ng bps/W t n s cao s 46, 47]. và ph c t ch có gi n truy n t i d u qu ng truy n tín hi u trong li u, UHD video, hay live stream. M i th h công thông tin truy n thông s tr thành ch quan tr ng ngh s có nh t quan tr trong th i gian s n vì t truy ng chuy i t analog qua digital, cách th c mã hóa i dùng không ng 47 c u ch (modulation) ph c t t ng 1000 h s d ng internet v i t 1 Gbps s x lý tín hi u s (digital signal processing). Tuy nhiên c n 1 GW = 109 ng. Ngoài ra so v i ánh nh n th y t n s sóng mang sáng, sóng THz không b nhi u b i ánh sáng khác vì t n s THz khác xa t n s ánh sáng xung quanh, thông c s d ng r n 600 không b ch n b i m t s v t li ng. MHz. V n, carrier frequency t n s cao s có ng nên ch c nhi u d li Các thí nghi m v wireless communication b ng sóng m a t n s cao là tài nguyên THz m t s i h c, các vi n nghiên c u, các c phân b i v i m ng Wi-Fi c nh ng k t qu n c áp d ng khi nâng c p ng [34]. B ng 3 tóm t t m t s k t qu nghiên c u lên WiGig, d i t n millimeter wave c hai công ngh d a vào quang t (các hàng màu s d n Wi- u gì vàng n t (các hàng màu xanh lá cây s x y ra n u ta s d ng t n s c a ánh sáng c t truy n tin b c Gb/s m kho ng cách g n vài centimeter n xa vài ch c Li-Fi (light- i vi c s d ng ánh meters. kho ng cách xa s g B ng 2. B ng so sánh các d i t n sóng s d ng cho wireless communication [34] (Reprint permission from open access policy of MPDI). 29
B ng 3. M t s k t qu c trong nghiên c u ng d ng sóng THz vào wireless communication. c u công su t c a thi t b nh y c a thi t b (refractive index) c a v t li u bi n thiên theo các t n Truy n tin b ng công ngh quang t có s m t d i t n. c ph n 1.2, m l i là có th ng d ng h th ng THz vào h th ng s thu hút c a ng d c optical fiber hi n hành, còn công ngh n t s giúp imaging và sensing là vì nh ng l [57, 59, thi t b nh g n ti n l Vi c k t h p nhi u 60]: (1) phân gi i trong kho n mm; channel còn g i là multi- c t ng (2) xuyên nhi u v t li u; (3) b c x không gây ion hóa; t truy i 6 channels (4) có nhi u v t li u s h c tính nh n di n; (5) [51]. S d ng t n s i t n 500 600 GHz có c sóng d b h p th b i các phân t phân c c ti truy n nhanh c; (6) có t n s g n v i t n trong vi c ch t o thi t b Vi c s d ng các s ng n i phân t (intramolecular vibration) c a c t m t s phân t u QAM, 64 QAM, v.v... giúp t truy n lên 2, 4, 6, v.v... l n OOK hay Nh nh m li t kê trên, m t trong nh ng ASK. T t nhiên modulation ph c t yêu c u ng d c kì v ng nh t c signal-to- tài nghiên c u v c imaging-sensing là ki nh không phá h y. sóng THz cho wireless communication v n s ti p t c Hình 5 là m t ví d v s d ng c ng ngh THz ng trong th i gian t i. nh các lo i thu c b t h p pháp v i kho ng 20 mg m i lo trong túi 2.2 Imaging-sensing nh a gi t ng c ng d ng sóng THz vào imaging và sensing d n hình v ti a sóng THz trong ng c quan tâm và nghiên c [57] v i d ng ki nh vì vi c s d ng d i t n th nh t phá trong công ngh c kh i millimeter wave thì thi c tính nh n di u vào khi h th ng THz time-domain phân gi i th p; còn s d ng d i t spectroscopy (TDS) c s d ng thành công cho ng c tính nh n di tán x d ng imaging [58]. c ho c không c v t li u bao b c; X-ray thì h p th (absorption) và/ho khu t x không nh n di c là ch t gì và gây ion hóa nguy Hình 5. S d nh ch t kh trái qua: MDMA (thu c l c), aspirin, và methamphetamine (ch t kích thích), c ba lo c nh n di n [63] (Reprint permission from open access policy of OSA). 30
hi m [61]. Trong hình 5, hình bên ph i là bi STM v i sóng THz t o nên m t công ngh giúp quan spectroscopy th hi absorption c a sóng THz sát b m t v phân gi i không gian b c nguyên các t n s i v i t ng lo i ch t. m t s t n s t (STM) và spectroscopy v phân gi i th i gian h p th g n gi t n s khác thì khác femtosecond (THz) [92 94]. t h p thông tin t các t n s M t ng d ng n i b t khác c a imaging-sensing b ng t m nh ta có th c trong phong bì sóng THz là biomedical science. Sóng THz cho th y có ch t gì v gi a trong hình 5. ti n di Kh n di n các ch t gây n hay các lo i thu c sâu v b t h p pháp khác b c nghiên khô c a m nh kh i u não gliomas c p c u [62 65]. Bên c nh ng d ng nondestructive II-III-IV mà không c n ch n [100]. ng inspection c c áp d ng vào ngành d ng sóng THz vào ngành d c ph c nông nghi p th c ph m [66, 67] ki m tra ch t l kì v ng vì nhi u h p ch t hóa h c và ph n ng có th trong chocolate [68], b t [69], phân bi t d s ch nh c d i t n này [101 104]. Tuy nhiên và b n [70], nh ng thu c b o v th c v t v n còn c n nhi u nghiên c hi u b n ch t [71], và b ng cách k t h p v t machine s a các ch t này v learning có th nh s n ph m bi i gene [72]. tin c y c a ng d ng công ngh THz vào m t ngành quan tr ng và nh y c Trong công nghi p, ki nh ch ng gi y v m b ng sóng THz c th nghi m D a vào m t s c tính quan tr ng c a sóng THz trong dây chuy n s n xu t [73 75]. Trong ngành công c trình bày xuyên su t t ph n m nghi p nh ng nghiên c nh thành xuyên qua nh a, gi y, qu n áo, nhi u ch c ph n [76, 77 m [78], hay ch ng m i hàn tính nh n di n d i t c nh a có l n kim lo i, cát, không khí hay không [79, s d iv i vì sóng không gây 80]. Trong công nghi p bán d n, c ion hóa, ti ng d c s d c tính v t lý (mobility, c kì v ng l n [57, 60]. Kh nh conductivity, carrier density, plasma oscillations) [81 107] hay trong các v t 84]. V i kh n bi c ch dày, sóng ch a [108, 109] b ng sóng THz c th nghi m v i các tác ph m ngh thu t c th nghi m. Hình 6a bi u th m t ví d ch p nh c nh màu v t li u, t ng l p gi y c a tranh bên trong vali t n s 0.2 THz [105]. Chúng ta có th [85, 86], nh bên trong các bình ch u mà nh n th y rõ ràng s khác bi t c a hình vali tr ng không c n m ra [87, 88]. Ngoài ra vi c k t h p sóng i ch ng m t s v t THz v i nh ng công ngh m i nguy hi bi t thông tin v ph n ng c a sóng THz v i m u v t M t s th thách c a ng d ng THz imaging-sensing và hình nh có phân gi i cao c c sóng laser vào th c t có th k n là công su t sóng THz còn ch không b gi i h n b i phân gi ng th p trung bình m n mmW và t n s càng c c sóng THz [57, 89 91]. THz-STM (scanning cao công su t càng gi m. Nhi t trong c tunneling microscopy) là m t ví d khác v s k t h p quang t nt c nghiên c c i thi n (a) (b) Hình 6. ng sóng THz t n s 0.2 THz vali tr ng ng dao và các v t khác i [105] (Reprint permission of AIP Applied Physics Letters). (b) Hình m n bên trong th Nh t n s 0.125 THz b phân gi i Terajet [114] (Reprint permission from open access policy of AIP APL Photonics). 31
công su c tóm t t trong l trình công ngh THz k t qu kh quan. Video v i t 25 hình/giây t n 2017 [110]. Bên c phân gi i mà s 0.35 THz kho ng cách 5 25 m cho ng d ng an không c n s THz b ng cách s d ng nh ng c th nghi m [121]. công ngh quang t [111 near-field probe, surface plasmon, và Terajet hay s d ng công ngh 3. M t s lab, vi n nghiên c u, và công ty tiêu bi u tính t y nhi u tri n v ng. c a Nh t B n nghiên c u v sóng THz Hình 6b th hi n nh nondestructive m n bên B t m t s lab ng trong th Nh t v i t n s i h c, các vi n nghiên c u, và công ty tiêu bi phân gi i t ng [114]. M t th ho công ngh sóng THz. Ch nghiên thách khác là t n nhi u th c nh c n thành 3 lo i: thi t b (device), b ng sóng THz. M t s nghiên c u v phát tri n array h th ng ph n c ng (system), và ng d ng (applications). gi m th t B ng 4. i h c và vi n nghiên c u tiêu bi u TT i h c/ Lab c ng link Vi n nghiên c u 1 Osaka University Nagatsuma Devices & http://ipg-osaka.com/en/research.html systems 2 Tonouchi Devices & https://www.ile.osaka- systems u.ac.jp/research/THP/HPE/index.html 3 Ashida Devices https://laser.mp.es.osaka- u.ac.jp/en_research.html 4 Yoshimura/ Devices https://www.ile.osaka- Nakajima u.ac.jp/research/ths/index.html 5 Tohoku University Otsuji Devices & http://www.otsuji.riec.tohoku.ac.jp/english/ind systems ex_en.php?page=research 6 THz and Bio Systems & https://www.agri.tohoku.ac.jp/thz/index3.html Engineering Application s 7 Tokyo Institue of Suzuki Devices http://www.pe.titech.ac.jp/SuzukiLab/index.ht Technology ml 8 Asada Devices http://www.pe.titech.ac.jp/AsadaLab/study.ht ml 9 Kawano Devices http://diana.pe.titech.ac.jp/kawano/eng/index.h tml 10 Keio University Monnai Devices https://www.hz.appi.keio.ac.jp/index.php/rese arch-jp/ 11 Watanabe Systems http://www.phys.keio.ac.jp/guidance/labs/wat anabe/english/index_e.html 12 Kyoto University Solid state Systems http://www.hikari.scphys.kyoto- spectroscopy u.ac.jp/en/index.php?Solid%20State%20Spect roscopy%20Group 13 Integrated Devices http://sk.kuee.kyoto-u.ac.jp/ja/ function engineer 14 Hokkaido Condensed Systems http://phys.sci.hokudai.ac.jp/LABS/hikari/inde University matter dynamics x.html 15 The University of Yasui/ Systems https://femto.me.tokushima- Tokushima Minamikawa u.ac.jp/eng/research/index.html 16 Kobe University Sato Application http://www2.kobe- s u.ac.jp/~hsato/research_E.html 17 Tominaga Application http://www2.kobe- s u.ac.jp/~tominaga/index_e.html 18 Shinshu University Optical Physics Devices http://science.shinshu-u.ac.jp/~thz/index.html 19 Osaka City Wave Physics Systems http://www.a-phys.eng.osaka-cu.ac.jp/hosoda- University Engineering g/index.html 32
TT i h c/ Lab c ng link Vi n nghiên c u 20 The University of Shimano Application http://thz.phys.s.u-tokyo.ac.jp/index_en.html Tokyo s 21 Hirakawa Devices https://thz.iis.u-tokyo.ac.jp/en/ 22 Tokyo University Suzuki Devices http://web.tuat.ac.jp/~suzuki-lab/index-e.html 23 of Agriculture and Zhang Devices http://web.tuat.ac.jp/~zhang/indexe.html Technology 24 Okayama Advanced Electo Systems https://www.ec.okayama- University Measurement u.ac.jp/~sense/index.html Technology 25 Waseda University Kawanishi Systems http://www.f.waseda.jp/kawanishi/index- e.html B ng 5. Danh sách các công ty tiêu bi u TT Công ty c ng link 1 NTT Laboratories Device and Devices & https://www.ntt.co.jp/dtl/e/ technology systems laboratories 2 NICT Frontier research Devices & http://www.nict.go.jp/frontier/ laboratory systems 3 Terahertz Devices & https://www2.nict.go.jp/ttrc/ technology systems research center 4 RIKEN Center for Devices & https://rap.riken.jp/en/labs-list/ advanced systems photonics 5 Photon Devices & https://www.riken.jp/research/labs/rap/index engineering systems .html research center 6 Rohm R&D Devices https://www.rohm.com/r-and- d/coretechnologies 7 QST Advanced photon Systems https://www.qst.go.jp/site/kansai- research adprenglish/2879.html 8 Hamamatsu Centeral research Devices https://www.hamamatsu.com/jp/ja/our- laboratory company/business-domain/central-research- laboratory/index.html 9 Advantest Terahertz system Systems https://www.advantest.com/ja/products/tera hertz-spectroscopic-imaging-systems 10 Fujitsu Security Devices & https://www.fujitsu.com/jp/group/labs/busin Laboratories laboratory systems ess/ 11 Furukawa Electric R&D Devices & https://www.furukawa.co.jp/en/rd/profile/ systems 12 SpectraDesign R&D and Systems http://www.spectra- commercial dsn.co.jp/english/teraherts.html 4. L i k t tri tb cv t truy n t i d li u mà có c s Bài vi t này gi i thi c v sóng THz, m t d i i c v khái ni c truy t n n m gi a sóng radio và ánh sáng, s h u nh ng ng d ng ki nh không phá h y trong c tính i qua nhi u th p niên nghiên c u ngành nông nghi p, công nghi p, an ninh, và life và phát tri n cùng v i nh t phá trong các công science. Các nhà nghiên c u, k chuyên gia, sinh ngh v t li n t , và quang t , nh ng ng d ng viên Vi t Nam làm vi c trên có th ti a sóng THz không còn d ng l i trên m t b u tìm hi u v công ngh này, bi có gi y. Theo ý ki n c a tác gi , n sóng nh y s phát tri n c t THz s có nh n i b t trong ng d ng c và th gi i. truy n thông th h m có s phát 33
detection with laser- IEEE Tài li u tham kh o J. Sel. Topics Quantum Electron., vol. 17, pp. 183 190, 2011. Nat. [18] S. Preu, G. H. Döhler, S. Malzer, L. J. Wang, and Resources J., vol. 25, 651, 1985. , continuous-wave J. Appl. Phys., vol. 109, 061301, 2011. Proceedings of the IRE, vol. 50, pp. 682 684, 1962. Opto- Appl. Phys. Lett., vol. 45, Electron. Rev., vol. 20, pp. 279 308, 2012. 492, 1984. [4] A - [20] P. R. Smith, D. H. Auston, and M. C. Nuss, Endeavour, vol. 26, pp. 137 141, 2002. IEEE J. Quantum Electron., vol. 24, Phys. Rev., vol. 4, 314, 1897. pp. 255 260, 1988. -red -cascade and electric wave Proc. Natl. Acad. Sci. Nat. Photonics, vol. 1, pp. 517 525, 2007. USA, vol. 9, pp. 211 214, 1923. 4th ESA Workshop electronics: recent progress in decreasing the Millimetre Wave Technol. Applications, Finland, Phil. Trans. R. Soc. A., vol. 362, Espoo, 2006. pp. 199 213, 2004. [23] Virginia Diode, Inc., https://www.vadiodes.com/en/. High Frequency Electronics 8th Copyright © 2008 Summit Technical Media, LLC, International Conference on Advanced 2008. Semiconductor Device & Microsystem, pp. 147 154, 2010. Semiconductor Physics, Quantum -temperature Electronics & Optoelectronics, vol. 22, pp. 67 J. 79, 2019. Institute of Electrical Engineers of Japan, vol. [10] A. Y. Pawar, D. D. Sonawane, K. B. Erande, and 131-A, pp. 21 25, 2011. -scale Drug Invention Today, vol. 5, pp. array of resonant-tunneling-diode terahertz 157 163, 2013. J. [11] T. Nagatsuma, G. Ducournau, and C. Renaud, Appl. Phys., vol. 125, 151601, 2019. ces in terahertz communications -N, and p-diamond Nature Photon., vol. FETs and HBTs for sub-terahertz and terahertz 10, pp. 371 379, 2016. Proc. SPIE 11279, Terahertz, RF, Millimeter, and Submillimeter-Wave Technology IEICE Electron. Express, vol. 8, pp. and Applications XIII, 1127903, 2020. 1127 1142, 2011. [28] W. C. B. Peatman and T : Terahertz science fabrication of 0.5 micron GaAs Schottky barrier J. Appl. Phys., vol. 122, 230901, diodes for low-noise terahertz receiver 2017. Int. J. Infrared Millimeter Waves, vol. 11, pp. 355 365, 1990. [29] A. Maestrini, B. Thomas, H. Wang, C. Jung, J. Sensors, vol. 19, 4203, 2019. Treuttel, Y. Jin, G. Chattopadhyay, I. Mehdi, and [15] Top 50 Emerging Technologies: Growth -based terahertz Opportunities of Strategic Imperative. Online: Comptes https: Rendus Physique, vol. 11, pp. 480 495, 2010. //ww3.frost.com/files/6014/7973/5474/Top_50_Emer -Photon detectors in the ging_Technologies.pdf IEEE J. Sel. Topics Quantum [16] J. Hebling, K.-L. Yeh, M. C. Hoffmann, B. Bartal, Electron., vol. 17, pp. 54 66, 2011. -power [31] Q. Wu and X.- terahertz pulses by tilted-pulse-front excitation Appl. Phys. Lett., J. Opt. Soc. vol. 67, 3523, 1995. Am. B, vol. 25, B6, 2008. [32] S. Han, H. Ko, N. Kim, H. Ryu, C. Wook Lee, Y. [17] J. Dai, J. Liu, and X.-C. Ahn Leem, D. Lee, M. Yong Jeon, S. Kyu Noh, air photonics: terahertz wave generation and - 34
coupled InGaAs-based terahertz time domain [47] J. N. Murdock and T. S. Rappaport, Opt. Lett., vol. 36, pp. 3094 3096, 2011. factor: A theory for evaluating the energy [33] T. S. Rappaport, Y. Xing, O. Kanhere, S. Ju, A. Madanayake, S. Mandal, A. Alkhateeb, and G. C. IEEE J. Sel. Areas Commun., vol. 32, pp. 221 236, 2014. applications above 100 GHz: opportunities and [48] H. Shams, T. Shao, M. J. Fice, P. M. Anandarajah, invited paper C. C. Renaud, F. Van Dijk, Liam P. Barry, and IEEE Access, vol. 76, pp. 78729 78757, 2019. [34] H. Elayan, O. Amin, B. Shihada, R. M. Shubair wireless transmission system with high frequency stability based on a gain-switched laser IEEE Photon. J., vol. 7, pp. 1 11, IEEE Open J. Commun. Soc., vol. 1, pp. 1 32, 2015. 2020. [49] V. K. Chinni, P. Latzel, M. Zegaoui, C. Coinon, [35] E. Pickwell and V. P. Wallac X. Wallart, E. Peytavit, J. F. Lampin, K. J. Phys. D: Engehardt, P. Szriftgiser, M. Zaknoune, and G. Appl. Phys., vol. 39, pp. R301 R310, 2006. -channel 100 Gbit/s [36] ITU, the United Nations, transmission using III V UTC-PDs for future https://www.itu.int/en/ITU- IEEE 802.15.3d wireless links in the 300 GHz D/Statistics/Pages/stat/default.aspx. Electron. Lett., vol. 54, pp. 638 640, 2018. [37] F. Qamar, M.U.A. Siddiqui, M.N. Hindia, R. [50] T. Nagatsuma, K. Oogimoto, Y. Yasuda, Y. Fujita,Y. Inubushi, S. Hisatake, A. M. Agoues, and research trends in spectrum management: a -GHz-band wireless comprehensive overview and new vision for Tech. Electronics, vol. 9, Dig. International Conference on Infrared, 1416, 2020. Millimeter and Terahertz Waves (IRMMW-THz 2016), F2D.2, 2016. J. of Basic and [51 -wireless link in the Applied Engineering Research, vol. 1, pp. 56 60, Proc. IEEE Photonics Conf., 2016. 2014. [52] T. Nagatsuma, T. Kurokawa, M. Sonoda, T. Ishibashi, M. Shimizu -GHz- mobile wireless communication networks: 1G- band waveguide-output uni-traveling-carrier Int. J. Recent Innov. Trends Comput. photodiodes and their applications to wireless Commun., vol. 3, pp. 3130 3133, 2015. Tech. Dig. IEEE Intern. [40] N. Al- Microwave Symposium (IMS 2018), pp. 1180 IT 1183, 2018. Prof., vol. 19, pp. 12 20, 2017. [53] M. Fujishima, S. Amakawa, K. Takano, K. [41] O. T. Eluwole, N. Udoh, M. Ojo, C. Okoro, and Kata design for low-power and high-speed wireless IAENG Int. J. Comput. Sci., vol. 45, pp. 413 434, IEICE Trans. Electron., vol. 2018. E98-C, pp. 1091 1104, 2015. [42] Wi-Fi IEEE 802.11, https://www.electronics- [54] F. Boes, T. Messinger, J. Antes, D. Meier, A. notes.com/articles/connectivity/wifi-ieee-802- - 11/channels-frequencies-bands-bandwidth.php. broadband MMIC-based wireless link at 240 [43] C. -gigabit wireless Proc. 39th Int. IEEE Conf. Infrared Millimeter Terahertz Waves Wirel. Commun., vol. 18, pp. 6 7, 2011. (IRMMW-THz), pp. 1 2, 2014. [55] H. Hamada, T. Fujimura, I. Abdo, K. Okada, H. J. Opt. Commun., 2011. Song, H. Sugiyama, H. Matsuzaki, and H. -GHz. 100-Gb/s InP-HEMT 16th International Symposium on wireless transceiver using a 300-GHz Wireless Communication Systems (ISWCS), pp. Tech. Dig. IEEE Intern. 361 366, 2019. Microwave Symposium (IMS 2018), pp. 1480 [46] J. N. Murdock and T. S. Rappaport, 1483, 2018. [56] N. Oshima, K. Hashimoto, S. Suzuki and M. consumption and energy efficiency in broadband Proc. IEEE Global at a 500-GHz range using resonant-tunnelling- Commun. Conf. (GLOBECOM) Workshops, pp. Electron. Lett., vol. 52, 1393 1398, 2011. pp. 1897 1898, 2016. 35
[57] D. M. Mittleman propagation clustering and terahertz Opt. Express, vol. 26, 9417, 2018. Spectrochimica Acta. Part A: [58 Molecular and Biomolecular Spectroscopy, vol. Opt. Lett., vol. 20, pp. 1716 1719, 1995. 194, pp. 14 20, 2018. [59 -edge terahertz [73] R. Wilk, F. Breitfeld, M. Mikulics, and M. Koch, Nat. Photonics, vol. 1, pp. 97 105, 2007. Appl. [60] P. U. Jepsen, D. G. Cooke, and M. Koch, Opt., vol. 47, pp. 14 20, 2008. modern [74] D. Banerjee, W. V. Spiegel, M. D. Thomson, S. Laser Photon. Rev., vol. 5, pp. 124 166, 2011. Opt. [61] K. Kawase, Y. Ogawa, Y. Watanabe, and H. Express, vol. 16, pp. 9060 9066, 2008. -destructive terahertz imaging of [75] P. Mousavi, F. Haran, D. Jez, F. Santosa, and J. S. Opt. Express, vol. 11, pp. 2549 2554, 2003. thickness measurement of paper using terahertz [62] Y. C. Shen, T. Lo, P. F. Taday, B. E. Cole, W. R. time- Appl. Opt., vol. 48, etection and pp. 6541 6546, 2009. identification of explosives using terahertz [76] S. Wietzke, C. Jansen, F. Rutz, D. M. Mittleman, Appl. Phys. Lett., vol. 86, 241116, 2005. in polymeric compounds with terahertz time- [63] A. G. Davies, A. D. Burnett, W. Fan, E. H. Polym. Testing, vol. 26, pp. 614 618, 2007. spectroscopy of explosives and dru Mater. [77] N. Krumbholz, T. Hochrein, N. Vieweg, T. Hasek, Today, vol. 11, pp. 18 26, 2008. K. Kretschmer, M. Bastian, M. Mikulics, and M. [64] H. Hoshina, Y. Sasaki, A. Hayashi, C. Otani, and processes inline with THz time-domain Appl. Spectrosc., vol. Polym. Testing, vol. 28, pp. 30 63, pp. 81 86, 2009. 35, 2009. [65] H. B. Liu, Y. Chen, G. J. Bastiaans, X. C. Zhang, [78] C. Jordens, S. Wietzke, M. Scheller, and M. Koch, Investigation of the water absorption in Opt. polyamide and wood plastic composite by Express, vol. 14, pp. 415 423, 2006. terahertz time- Polym. [66 Testing, vol. 29, pp. 209 215, 2010. technology as an innovative technique for food: [79] S. Wietzke, C. Jordens, N. Krumbholz, M. Koch, current state-of-the- Crit. B. Baudrit, and M. Bastian, Terahertz imaging: Rev. Food Sci. Nutr., pp. 1 21, 2020. a new non-destructive technique for the quality [67] S. K. Mathanker, P. R. Weckler and N. Wang, J. Eur. Opt. Soc. Rapid Public, vol. 2, 07013, 2007. Trans. ASABE, vol. 56, pp. [80] C. Jansen, S. Wietzke, O. Peters, M. Scheller, N. 1213 1226, 2013. Vieweg, M. Salhi, N. Krumbholz, C. Jordens, T. [68] C. Jordens and M. Koch Hochrein, and M. Koch, Terahertz imaging: bodies in chocolate with pulsed terahertz Appl. Opt., vol. Opt. Eng., vol. 47, 037003, 2008. 49, pp. E48 E57, 2010. [69] M. Herrmann, M. Tani, M. Watanabe and K. [81] S. Nashima, O. Morikawa, K. Takata, and M. , Hangyo, Temperature dependence of optical IEEE Proc. Optoelectron., vol. 149, pp. 116 120, and electronic properties of moderately doped 2002. J. Appl. Phys., [70 vol. 90, pp. 837 842, 2001. spectral-mathematical strategy for the [82] D. M. Mitttleman, J. Cunningham, M. C. Nuss, identification of edible and swill-cooked dirty and M. Geva, Noncontact semiconductor wafer Food Control, ch Appl. Phys. vol. 67, pp. 114 118, 2016. Lett., vol. 71, pp. 16 18, 1997. [71] I. Maeng, S. H. Baek, H. Y. Kim, G. S. Ok, S. W. [83] M. Yamashita, K. Kawase, C. Otani, K. Nikawa, using and M. Tonouchi, Inspection of semiconductor Terahertz spectroscopy to detect seven different devices without bias voltage using a Laser-THz pesticides in w J. Food Protect., vol. Conf. Optical Terahertz 77, pp. 2081 2087, 2014. Science and Technology, TuC4, 2005. [72 genetically modified product based on affinity 36
[84] M. Herrmann, M. Tani, K. Sakai, and R. B. J. Derm., vol. Fukasawa, 151, pp. 424 432, 2004. J. Appl. Phys., vol. 91, pp. 1247 1250, 2002. [96] A. J. Fitzgerald, V. P. Wallace, M. Jimenez-Linan, [85] E. Abraham, A. Younus, J. C. Delagnes, and P. L. Bobrow, R. J. Pye, A. D. Purushotham, and D. Mounaix, Non-invasive investigation of art D. Arnone, Terahertz pulsed imaging of human paintings by Appl. Phys. A Radiology, vol. 239, pp. 533 540, Mater. Sci. Process., vol. 100, pp. 585 590, 2010. 2006. [86] C. L. Koch-Dandolo, T. Filtenborg, K. Fukunaga, [97] P. C. Ashworth, E. Pickwell-MacPherson, E. J. Skou-Hansen, and P. U. Jepsen, Reflection Provenzano, S. E. Pinder, A. D. Purushotham, M. terahertz timedomain imaging for analysis of an Pepper, and V. P. Wallace, Terahertz pulsed Appl. spectroscopy of freshly excised human breast Opt., vol. 54, pp. 5123 5129, 2015. Opt. Exp., vol. 17, pp. 12444 12454, [87] A. Younus, S. Salort, B. Chassagne, B. Recur, A. 2009. Ziéglé, A. Dautant, and E. Abraham, Terahertz [98] Z. D. Taylor, R. S. Singh, D. B. Bennett, P. tomographic imaging of XVIIIth Dynasty Tewari, C. P. Kealey, N. Bajwa, M. O. Culjat, A. Appl. Opt., vol. 50, pp. Stojadinovic, H. Lee, J. -P. Hubschman, E. R. 3604 3608, 2011. Brown, and W. S. Grundfest, THz medical [88] C. L. Koch Dandolo and P. U. Jepsen, Wall IEEE Trans. painting investigation by means of non-invasive THz Sci. Technol., vol. 1, pp. 201 219, 2011. terahertz timedomain imaging (THz-TDI): [99] D. B. Bennett, Z. D. Taylor, D. Sassoon, P. Inspection of subsurface structures buried in Tewari, R. D. Johnson, R. Singh, M. O. Culjat, J. J. Infrared Millim. THz -P. Hubschman, and W. S. Grundfest, Terahertz Waves, vol. 37, pp. 198 208, 2016. J. Biomed. Opt., vol. [89] H. Murakami, K. Serita, Y. Maekawa, S. Fujiwara, 16, 057003, 2011. [97] D. B. Bennett, Z. D. E. Matsuda, S. Kim, I. Kawayama, and M. Taylor, D. Sassoon, P. Tewari, R. D. Johnson, R. Tonouchi, Singh, M. O. Culjat, J. -P. Hubschman, and W. S. J. Phys. D Appl. Phys., vol. 47, 374007, 2014. Grundfest, [90] M. Yamashita, K. Kawase, C. Otani, T. Kiwa, and J. Biomed. Opt., vol. 16, 057003, 2011. M. Tonouchi, Imaging of large-scale integrated [100] Y. Ji, S. Oh, S.-G. Kang, J. Heo, S.-H. Kim, Y. circuits using laser-terahertz emission Choi, S. Song, H. Son, S. Kim, J. Lee, S. Haam, Opt. Express, vol. 13, pp. 115 120, Y. Huh, J. Chang, C. Joo, and J.-S. Suh, 2005. Terahertz reflectometry imaging for low and [91] H. Nakanishi, A. Ito, K. Takayama, I. Kawayama, Sci. Rep., vol. 6, 36040, H. Murakami, and M. Tonouchi, Comparison 2016. between laser terahertz emission microscope and [101] P. F. Taday, Applications of terahertz conventional methods for analysis of Phil. AIP Adv., vol. Trans. R. Soc. Lond. A, vol. 362, pp. 351 364, 5, 117129, 2015. 2003. [92] T. L. Cocker, V. Jelic, M. Gupta, S. J. Molesky, [102] Y. -C. Shen, Terahertz pulsed spectroscopy and J. A. J. Burgess, G. D. L. Reyes, L. V. Titova, Y. imaging for pharmaceutical applications: a Y. Tsui, M. R. Freeman, and F. A. Hegmann, An Int. J. Pharm., vol. 417, pp. 48 60, 2011. ultrafast terahertz scanning tunneling [103] K. Ajito, Terahertz spectroscopy for Nat. Photonics, vol. 7, pp. 620 625, pharmace 2013. IEEE Trans. Terahertz Sci. Technol., vol. 5, pp. [93] K. Yoshioka, I. Katayama, Y. Minami, M. 1140 1145, 2015. Kitajima, S. Yoshida, H. Shigekawa, and J. [104] D. M. Charron, K. Ajito, J.-Y. Kim, and Y. Ueno, Takeda, Real-space coherent manipulation of Chemical mapping of pharmaceutical cocrystals electrons in a single tunnel junction by single- Anal. Nat. Photonics, vol. Chem., vol. 85, pp. 1980 1984, 2013. 10, pp. 762 765, 2016. [105] N. Karpowicz, H. Zhong, C. Zhang, K. -I Lin, J. [94] V. Jelic, K. Iwaszczuk, P. H. Nguyen, C. Rathje, -S. Hwang, J. Xu, and X. -C. Zhang, Compact G. J. Hornig, H. M. Sharum, J. R. Hoffman, M. continuous-wave subterahertz system for R. Freeman, and F. A. Hegmann, Ultrafast Appl. Phys. Lett., vol. terahertz control of extreme tunnel currents 86, 054105, 2005. Nat. [106] J. C. Dickinson, T. M. Goyette, A. J. Gatesman, Photonics, vol. 13, pp. 591 598, 2017. C. S. Joseph, Z. G. Root, R. H. Giles, J. Waldman, [95] V. P. Wallace, A. J. Fitzgerald, S. Shankar, N. and W. E. Nixon, Terahertz imaging of subjects Flanagan, R. J. Pye, J. Cluff, and D. D. Arnone, Proc. SPIE, vol. 6212, Terahertz pulsed imaging of basal cell 62120Q, 2006. 37
[107] L. E. Marchese, M. Terroux, D. Dufour, M. [113] N. Chernomyrdin, A. Kucheryavenko, G. Bolduc, C. Chevalier, F. Généreux, H. Jerominek, Kolontaeva, G. Katyba, I. Dolganova, P. and A. Bergeron, Case study of concealed Karalkin, D. Ponomarev, V. Kurlov, I. Reshetov, weapons detection at stand-off distances using a M. Skorobogatiy, V. Tuchin, K. Zaytsev, compact large field-of- Proc. Reflection-mode continuous- - SPIE, vol. 9083, 90832G, 2014. resolution terahertz solid immersion microscopy [108] D. Mittleman, R. H. Jacobsen, and M. C. Nuss, Appl. Phys. Lett., vol. T- IEEE J. Sel. Top. Quantum 113, 111102, 2018. Electron., vol. 2, pp. 679 692, 1996. [114] H. H. Nguyen Pham, S. Hisatake, O. V. Minin, [109] D. Zimdars, J. S. White, G. Stuk, A. Chernovsky, T. Nagatsuma, and I. V. Minin, Enhancement of G. Fichter and S. Williamson, Large area spatial resolution of terahertz imaging systems terahertz imaging and non-destructive evaluation Insight-Non-Destructive Testing APL Photonics, vol. 2, 056106, 2017. and Condition Monitoring, vol. 48, pp. 537 539, [115] K. Ahi and M. Anwar, Developing terahertz 2006. imaging equation and enhancement of the [110] S. S. Dhillon et al., The 2017 terahertz science resolution of terahertz images using J. Phys. D: Appl. Proc. SPIE, vol. 9856, 98560N, Phys., vol. 50, 043001, 2017. 2016. [111] O. Mitrofanov, L. Viti, E. Dardanis, M. C. [116] J. Dong, A. Locquet and D. S. Citrin, Depth Giordano, D. Ercolani, A. Politano, L. Sorba, and resolution enhancement of terahertz M. S. Vitiello, Near-field terahertz probes with deconvolution by autoregressive spectral room-temperature nanodetectors for Opt. Lett., vol. 42, pp. 1828 1831, Sci. Rep., 2017. vol. 7, 44240, 2017. [117] J. J. Lynch, P. A. Macdonald, H. P. Moyer, and [112] S. -C. Chen, L. -H. Du, K. Meng, J. Li, Z. -H. R. G. Nagele, Passive millimeter wave imaging Zhai, Q. -W. Shi, Z. -R. Li, and L. -G. Zhu, Appl. Opt., vol. Terahertz wave near-field compressive imaging 49, pp. E7 E12, 2010. Opt. Lett., vol. 44, pp. 21 24, 2019. [118] E. Ojefors, U. R. Pfeiffer, A. Lisauskas, and H. [120] C. M. Watts, D. Shrekenhamer, J. Montoya, G. G. Roskos, A 0.65 THz focal-plane array in a Lipworth, J. Hunt, T. Sleasman, S. Krishna, D. R. quarter- Smith, and W. J. Padilla, Terahertz compressive IEEE J. Solid-State Circuits, vol. 44, pp. 1968 imaging with metamaterial spatial light 1976, 2009. Nat. Photonics, vol. 8, pp. 605 609, [119] M. F. Duarte, M. A. Davenport, D. Takhar, J. N. 2014. Laska, T. Sun, K. F. Kelly, and R. G. Baraniuk, [121] E. Heinz, T. May, D. Born, G. Zieger, S. Anders, Single-pixel imaging via compressive V. Zakosarenko, H. -G. Meyer, and C. Schaffel, IEEE Signal Process. Mag., vol. 25, Passive 350 GHz video imaging systems for pp. 83 91, 2008. J. Infr. Millim. THz. Waves, vol. 36, pp. 879 895, 2015 38