伴随着6G 通信的发展，雷达遥感、检测成像等多个领域向太赫兹频段拓展，获取材料在该频段的介电常数显得愈发重要。本文基于NR 迭代法提取了太赫兹频率下样品的复介电常数，分析了迭代法的初值选取对提取结果的影响。在325~500 GHz 频段(Y 频段)搭建了一套由矢量网络分析仪(VNA)、扩频模块和四抛物面镜组成的8f 准光系统，实现散射参数S 2 1 的自由空间测量。由电磁波传输模型推导出复介电常数与S 2 1 之间的关系式， 利用迭代法提取出了特氟龙(Teflon)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)样品的复介电常数谱，与其他文献报道的结果一致，验证了系统和方法的有效性。

珐琅在宫廷艺术品中享有重要地位，其制作工艺复杂，为了更好地分析珐琅的制作工艺，各种无损的科技手段都被用于珐琅的研究。太赫兹作为最后一个未被完全开发的波段，近年来被广泛应用于无损检测领域，例如通信、安检和航天等。将太赫兹技术应用于珐琅的保护和修复具有重要意义。本文搭建了基于异步光学采样（ASOPS）的高速扫描太赫兹系统，将此系统用于珐琅的反射成像研究。实验结果表明，胎体和掐丝结构的反射率较高，但边缘图案的反射率没有中间金属反射率高。掐丝结构的金属丝较细，太赫兹图像仍可以清晰地显示出它的形态，但并没有观察到不同珐琅釉料颜色的差别。珐琅片的内部至少有两层结构，分别为胎体层和掐丝釉料层。掐丝珐琅釉料层的表面并不平整而是呈现包络状，可能是在制作珐琅的最后一步磨光的过程中磨得不完全，底层的胎体平整而规则。

由于液体（尤其是液态水）对太赫兹波的强吸收，以液体为介质的太赫兹波产生和探测长期以来被认为是无法实现的。本文综述了基于液体的太赫兹相干探测方法，此方法能在更低的探测激光能量下实现更高的探测灵敏度，可以解决目前基于固体和空气的探测方法遇到的探测频带受限、探测激光能量过高的问题。该探测方法的工作机理被归结为飞秒激光与太赫兹波在液体等离子体中的四波混频过程，因此太赫兹波与探测激光、产生的二次谐波间的场强、偏振具有简单的依赖关系，这使得此方法具有良好的稳定性，并可用于太赫兹波偏振敏感光谱的检测。液态水对太赫兹波的强吸收限制了检测灵敏度的进一步提高，可以利用其他液体或溶液替代纯水来降低太赫兹波的吸收，提高探测灵敏度，这对于该探测方法的进一步推广具有重要意义。

太赫兹光谱分析和检测技术在材料特性研究、医学诊断、环境监控等方面具有广阔的应用前景。目前高性能太赫兹源的缺乏是太赫兹光谱检测和成像技术发展缓慢的制约因素之一。因此，强场宽带太赫兹源的开发一直是太赫兹领域的研究重点。综述超快飞秒激光脉冲驱动下强场太赫兹波辐射的研究进展，详述激光激励金属纳米薄膜、气体和液体中等离子体辐射宽频强场太赫兹波的现象和物理机制，并比较了各种强场太赫兹产生方法的特点和优缺点，最后讨论基于超快激光激发物质产生太赫兹波的发展前景及所面临的挑战。

最新的实验研究表明通过激光激发液体诱导等离子体可产生宽带太赫兹波, 且液体作为太赫兹波辐射源具有独特的性质。液体具有与固体相当的物质密度, 激光在一定区域内与分子的相互作用比气体多三个数量级; 而与固体相比, 液体的流动性使得每一个激光脉冲可与目标物液体靶的新区域相互作用。这些特性使得液体在高能量密度等离子体的研究中具有广阔的前景, 甚至有可能成为下一代太赫兹波辐射源。本文全面综述了液体的流体状态和种类、激光入射位置和角度、脉冲持续时间以及脉冲能量等因素对产生太赫兹波的影响。

许多生物分子的振动及转动能级都在太赫兹波段, 因此太赫兹时域光谱技术可以用来探测生物分子。 并且由于太赫兹波的光子能量较低, 仅为毫电子伏量级, 在探测过程中不会破坏生物样品, 所以太赫兹时域光谱技术在未来生化检测等研究领域具有非常广泛的应用前景。 研究表明, 大多数生物分子需要在液体环境中才能充分发挥其生物活性, 然而水溶液中的氢键在太赫兹波段会产生强烈的吸收。 另外, 水分子是极性分子, 太赫兹波对极性分子也有很强的共振吸收, 这使得利用太赫兹时域光谱技术检测液体环境中的活性生物分子非常困难。 因此, 许多研究团队将太赫兹时域光谱技术与微流控技术相结合, 以减少各种因素对生物分子检测的影响。 微流控技术是通过减小微流控芯片中液体池的深度来减少液体样品与太赫兹波的作用距离, 从而减少水溶液对太赫兹波的吸收。 使用对太赫兹波的透过率高达95%的环烯烃共聚物（COC: Zeonor 1420R）为材料制作了双层微流控芯片, 该微流控芯片内部液体池的长度和宽度均为4 cm, 深度为50 μm。 此外, 由于在电解质溶液中存在大量自由移动的阴阳离子, 所以为了探究电解质溶液中自由移动的阴阳离子对太赫兹透射特性的影响, 使用外加电场装置对注入液体样品的微流控芯片施加电压。 该外加电场装置包括电源, 一个封装在有机玻璃盒中的 ZVS电路和一个输出电压为10 000 V的直流高压包。 在此基础上研究了五种相同浓度的钾盐溶液以及这五种钾盐溶液在外加不同时间的恒定电场中的太赫兹波的透射特性, 为进一步加强THz技术在生物化学中的应用提供了依据。 再者, 电解质溶液中的大量阴阳离子在外加电场的作用下会发生运动, 这为利用太赫兹时域光谱技术研究电解质溶液的动态特性提供了技术支持。

为解决太赫兹成像分辨力低, 危险品边缘模糊, 无法有效对危险品进行分割的问题, 提出一种基于对抗式生成网络与多头注意力机制的新型网络架构, 并用于太赫兹安检图像智能分割。通过学习深层鉴别器的特征图优化生成器, 获得更加真实的生成图像; 引入多头注意力机制提升模型对危险品特征的识别能力。分割太赫兹安检图像的大量实验结果表明, 相较于传统卷积神经网络, 提出的对抗生成网络在相同深度下具有更好的泛化能力; 多头注意力机制的引入强化了模型对危险品特征的学习, 在未知危险品类别的情况下同样拥有较好的效果, 其交并比(IOU)指标相较 ResNet-50提高 9.6%, 相较 ResNet-18提高 21.3%, 相较 U-Net提高 12.3%。本文研究有利于图像分割算法更准确、高效地处理太赫兹安检图像, 有助于拓宽太赫兹智能安检系统的进一步应用。

锥形束计算机断层扫描(CT)成像技术在口腔疾病诊断中发挥了重要作用。如何从复杂的原始扫描图像中获取牙齿的准确信息，成为口腔医学的一个重要研究问题。引入空间注意力机制，提出一种基于改进U-net网络的分割算法，结合等值面提取算法，实现对牙齿锥形束计算机断层扫描图像的准确分割和三维重建。首先对图像进行分割，得到只保留牙齿信息的图像，再对结果进行三维重建，创建出牙齿的三维模型。实验结果表明，该方法能够有效地提取牙齿信息，有助于对口腔疾病特别是牙齿疾病的诊断和治疗。