中國青年報客戶端北京1月26日電（中青報·中青網記者 邱晨輝）記者今天從中國科學院沈陽自動化研究所獲悉，該所太赫茲團隊在紅外探測領域取得關鍵技術突破，實現了基于硒鎵鋇晶體的3-8微米中紅外高靈敏探測，對納秒脈沖的探測靈敏度指標達到國際先進水平。該技術將為我國在生物、醫療、化工等領域開展前沿科學研究提供強有力的探測工具，相關成果日前在國際學術期刊《光學》發表。

科研人員在實驗室開展測試。中科院沈陽自動化所供圖

太赫茲團隊負責人、中國科學院沈陽自動化研究所研究員祁峰介紹，相對于傳統的可見光近紅外波段，中紅外光與分子之間的共振現象可大幅度提高光譜測量的信噪比，進而實現對物質成分的有效識別。因此，中紅外探測技術對于推動生命科學、物性分析等科學探索，以及環保、化工行業、醫學診斷等實際應用具有重要意義。

當前，中紅外探測主要采用熱探測和光電探測兩種直接探測手段，現有性能已難以滿足科學家們對微量物質的精準檢測的需求，探測靈敏度已成為中紅外系統的瓶頸問題。

硒鎵鋇晶體。中科院沈陽自動化所供圖

祁峰團隊提出了基于激光頻率變換技術的解決方案，設計并搭建了實驗系統。其工作原理是將弱中紅外信號高效率地轉換為近紅外信號，該近紅外光攜帶了中紅外光的信息且易于探測，通過這種間接探測的方式，大幅度提高中紅外信號的探測靈敏度。

實驗測試表明，該系統目前可達到的探測靈敏度優于碲鎘汞探測器100倍，實現了飛焦級納秒脈沖的有效探測，系統的動態范圍超過110分貝，在寬頻范圍內的均勻響應，可達到1.4個倍頻程。祁峰說，“上述兩指標均優于傳統的直接探測系統。”

基于激光頻率變換技術的中紅外探測系統。中科院沈陽自動化所供圖

太赫茲團隊來自中國科學院光電信息處理重點實驗室，該實驗室主任、中國科學院沈陽自動化所所長史澤林說，“我們始終面向實際需求開展光電探測研究問題，探測新機理和新方法，攻克科學研究中遇到的問題。這項高靈敏度中紅外探測研究就比較典型，如果靈敏度取得數量級的提升，就可能給生物、醫療和化工等領域帶來新的科學研究手段，讓原來辦不到的事情變得可能。”