在國際首次太赫茲功率比對中，中國計量科學研究院研制的太赫茲輻射計在比對的兩個頻率點處均實現了響應度最高、測量不確定度最小。
在20世紀80年代以前，由于缺乏有效的測量方法和測量儀器，對于頻率在0.1～3太赫茲（THz）之間的電磁波——太赫茲波的認識一直非常匱乏，電磁波譜的研究與應用一度出現了一段“真空地帶”，被稱為“太赫茲空隙”。而介于紅外和微波頻段的太赫茲綜合了電子學與光子學的特色，是連接電子學和光子學的橋梁。
太赫茲技術在高速寬帶通信、醫療安檢成像、化學成分分析、國家國防安全等許多領域具有重要的應用價值和巨大的應用潛力。例如，太赫茲光譜技術不僅信噪比高，能夠訊速地對樣品組成的細微變化進行分析和鑒別，而且還是一種非接觸測量技術，能夠對半導體、電介質薄膜等材料的物理信息進行而準確的測量。太赫茲輻射可以無損地穿透大部分材料，探測遠處或內部的樣品信息。長期致力于光學研究的中科院院士姚建銓甚至稱“太赫茲波具有的特殊優勢提示我們，其應用可能為生物醫學帶來革命性的變革”。
太赫茲頻段的巨大潛力引發了全世界范圍內的研究熱潮。2004年，美國麻省理工學院將太赫茲科技評為“改變未來世界的十大技術”之一。美國國防部先進研究項目局（DARPA）、美國國家航空航天局（NASA）等機構投入重金，將太赫茲波用于軍事國防、太空探測等項目；日本政府將其列為“國家支柱技術十大重點戰略目標”之首，宣稱將在2020年東京奧運會時實現太赫茲高速通信。相關研究在國內外如火如荼地展開，太赫茲輻射源、太赫茲探測器、太赫茲測量系統也已不斷涌入國內外市場。如今，“太赫茲空隙”正在被不斷填補，此時，業內研究人員面臨的是另外一個問題——太赫茲頻段的測量標準。
有了統一而準確的計量標準，各類太赫茲產品的性能和特性就能夠得到客觀、準確的評估，因此計量標準也就顯得尤為重要。為了實現各類太赫茲輻射源、探測器以及測量系統的量值溯源，消除計量體系中的“真空地帶”，中國計量科學研究院在計量標準裝置方面開展了深入研究。中國計量科學研究院光學所的團隊自2007年開始了太赫茲計量技術的研究，通過自主研發全部太赫茲計量校準裝置，研制出了太赫茲光譜輻射計，目前已經具備了太赫茲光譜計量校準、太赫茲功率計量校準、太赫茲頻率/波長計量校準和太赫茲輻射源強度空間分布特性測量校準能力。
當前，國際計量研究機構也廣泛而深入地致力于解決太赫茲計量技術問題，德國國家計量院（PTB）和美國標準技術研究院（NIST）就是其中取得了突出成果的兩家機構。2009年，德國國家計量院利用低溫輻射計率先實現了太赫茲功率溯源至國際單位制；2011年，美國標準技術研究院利用碳納米管作為吸收體實現了太赫茲輻射功率的測量。中國計量科學研究院于2013年自主研發了一種太赫茲吸收材料，其吸收帶寬和吸收率均為目前國際最高，并利用該材料作為吸收體研制了太赫茲輻射計，實現了太赫茲輻射功率的絕對測量。
為了保障太赫茲計量量值準確可靠，2013年初，德國國家計量院提出了開展國際首次太赫茲功率比對的建議。2013年11月，中國計量科學研究院激光輻射度實驗室副主任鄧玉強博士與德國國家計量院太赫茲輻射度實驗室主任安德里亞斯.斯泰格爾（Andreas Steiger）博士、美國標準技術研究院激光輻射度實驗室主任約翰.雷曼（John Lehman）博士于德國柏林共同確定了比對方案和進程。為保證首次國際太赫茲功率比對的順利進行和高效可靠，比對技術協議要求，只有具備太赫茲輻射功率絕對測量和獨立復現能力的國家實驗室才有資格參加，這一能力需要具有經國際同行專家評審并且正規發表的國際學術論文作證明。最終確定參加比對的實驗室僅有美國標準技術研究院、德國國家計量院和中國計量科學研究院3家。
此次比對規定在2.52THz和0.762THz兩個頻率點下進行，3家參加比對的實驗室各自采用互不相同的技術路線復現太赫茲輻射功率量值，在同一地點一起進行現場實驗測量。在德國國家計量院太赫茲輻射度實驗室的現場測量中，中國計量科學研究院研制的太赫茲輻射計表現出卓越的性能，具有良好的線性、穩定性、重復性和信噪比，現場實測的非線性僅為0.04%。最終比對結果表明，3家國家計量實驗室的現場測量結果能夠很好地相互吻合，等效一致。其中，中國計量科學研究院在比對的兩個頻率點中均實現了響應度最高、測量不確定度最小。
中國計量科學研究院在深入研究太赫茲技術的同時，還與國內外相關研究機構開展密切的科研合作，對各研究單位提供了大量具有特色的技術服務，促進了國內外太赫茲技術研究和應用的發展。除了太赫茲輻射功率計外，中國計量科學研究院光學所研制的太赫茲時域光譜測量系統和超短脈沖時域參數測量校準系統都已得到了國內外研究同行的廣泛應用和高度認可。
如今，太赫茲技術的重要性已被廣泛認知，在電磁波譜中，位于太赫茲頻段兩端的微波頻段和光學頻段都已經建立了國家計量基標準裝置和較為完善的量值傳遞體系，因此太赫茲測量標準的重要性也就不言自明。本次國際比對對于確定國際太赫茲輻射功率量值具有前所未有的重大意義。正因如此，國際首次太赫茲功率比對被國際計量局光度輻射度咨詢委員會（CCPR）關鍵量比對工作組主席大野泰夫（Yoshi Ohno）博士稱為“太赫茲計量領域的重大里程碑”，德國國家計量院太赫茲輻射度實驗室主任安德里亞斯.斯泰格爾博士稱贊中國計量院研制的太赫茲輻射計為“具有德國產品的質量”。
作者：鄧玉強
（鄧玉強,中國計量科學研究院研究員，主要開展超短脈沖激光和太赫茲計量研究。2006年天津大學精儀學院光學工程專業博士畢業，同年就職于中國計量科學研究院，歷任助理研究員、副研究員、研究員。承擔國家自然科學基金、國家科技支撐計劃、973、公益性行業專項等各類科研項目十余項。自主研制了超短脈沖時域參數測量裝置、太赫茲時域光譜儀、太赫茲輻射功率計，實現了超快光學和太赫茲參數溯源至國際單位制。）
