在国际首次太赫兹功率比对中，中国计量科学研究院研制的太赫兹辐射计在比对的两个频率点处均实现了响应度最高、测量不确定度最小。
在20世纪80年代以前，由于缺乏有效的测量方法和测量仪器，对于频率在0.1～3太赫兹（THz）之间的电磁波——太赫兹波的认识一直非常匮乏，电磁波谱的研究与应用一度出现了一段“真空地带”，被称为“太赫兹空隙”。而介于红外和微波频段的太赫兹综合了电子学与光子学的特色，是连接电子学和光子学的桥梁。
太赫兹技术在高速宽带通信、医疗安检成像、化学成分分析、国家国防安全等许多领域具有重要的应用价值和巨大的应用潜力。例如，太赫兹光谱技术不仅信噪比高，能够讯速地对样品组成的细微变化进行分析和鉴别，而且还是一种非接触测量技术，能够对半导体、电介质薄膜等材料的物理信息进行而准确的测量。太赫兹辐射可以无损地穿透大部分材料，探测远处或内部的样品信息。长期致力于光学研究的中科院院士姚建铨甚至称“太赫兹波具有的特殊优势提示我们，其应用可能为生物医学带来革命性的变革”。
太赫兹频段的巨大潜力引发了全世界范围内的研究热潮。2004年，美国麻省理工学院将太赫兹科技评为“改变未来世界的十大技术”之一。美国国防部先进研究项目局（DARPA）、美国国家航空航天局（NASA）等机构投入重金，将太赫兹波用于军事国防、太空探测等项目；日本政府将其列为“国家支柱技术十大重点战略目标”之首，宣称将在2020年东京奥运会时实现太赫兹高速通信。相关研究在国内外如火如荼地展开，太赫兹辐射源、太赫兹探测器、太赫兹测量系统也已不断涌入国内外市场。如今，“太赫兹空隙”正在被不断填补，此时，业内研究人员面临的是另外一个问题——太赫兹频段的测量标准。
有了统一而准确的计量标准，各类太赫兹产品的性能和特性就能够得到客观、准确的评估，因此计量标准也就显得尤为重要。为了实现各类太赫兹辐射源、探测器以及测量系统的量值溯源，消除计量体系中的“真空地带”，中国计量科学研究院在计量标准装置方面开展了深入研究。中国计量科学研究院光学所的团队自2007年开始了太赫兹计量技术的研究，通过自主研发全部太赫兹计量校准装置，研制出了太赫兹光谱辐射计，目前已经具备了太赫兹光谱计量校准、太赫兹功率计量校准、太赫兹频率/波长计量校准和太赫兹辐射源强度空间分布特性测量校准能力。
当前，国际计量研究机构也广泛而深入地致力于解决太赫兹计量技术问题，德国国家计量院（PTB）和美国标准技术研究院（NIST）就是其中取得了突出成果的两家机构。2009年，德国国家计量院利用低温辐射计率先实现了太赫兹功率溯源至国际单位制；2011年，美国标准技术研究院利用碳纳米管作为吸收体实现了太赫兹辐射功率的测量。中国计量科学研究院于2013年自主研发了一种太赫兹吸收材料，其吸收带宽和吸收率均为目前国际最高，并利用该材料作为吸收体研制了太赫兹辐射计，实现了太赫兹辐射功率的绝对测量。
为了保障太赫兹计量量值准确可靠，2013年初，德国国家计量院提出了开展国际首次太赫兹功率比对的建议。2013年11月，中国计量科学研究院激光辐射度实验室副主任邓玉强博士与德国国家计量院太赫兹辐射度实验室主任安德里亚斯.斯泰格尔（Andreas Steiger）博士、美国标准技术研究院激光辐射度实验室主任约翰.雷曼（John Lehman）博士于德国柏林共同确定了比对方案和进程。为保证首次国际太赫兹功率比对的顺利进行和高效可靠，比对技术协议要求，只有具备太赫兹辐射功率绝对测量和独立复现能力的国家实验室才有资格参加，这一能力需要具有经国际同行专家评审并且正规发表的国际学术论文作证明。最终确定参加比对的实验室仅有美国标准技术研究院、德国国家计量院和中国计量科学研究院3家。
此次比对规定在2.52THz和0.762THz两个频率点下进行，3家参加比对的实验室各自采用互不相同的技术路线复现太赫兹辐射功率量值，在同一地点一起进行现场实验测量。在德国国家计量院太赫兹辐射度实验室的现场测量中，中国计量科学研究院研制的太赫兹辐射计表现出卓越的性能，具有良好的线性、稳定性、重复性和信噪比，现场实测的非线性仅为0.04%。最终比对结果表明，3家国家计量实验室的现场测量结果能够很好地相互吻合，等效一致。其中，中国计量科学研究院在比对的两个频率点中均实现了响应度最高、测量不确定度最小。
中国计量科学研究院在深入研究太赫兹技术的同时，还与国内外相关研究机构开展密切的科研合作，对各研究单位提供了大量具有特色的技术服务，促进了国内外太赫兹技术研究和应用的发展。除了太赫兹辐射功率计外，中国计量科学研究院光学所研制的太赫兹时域光谱测量系统和超短脉冲时域参数测量校准系统都已得到了国内外研究同行的广泛应用和高度认可。
如今，太赫兹技术的重要性已被广泛认知，在电磁波谱中，位于太赫兹频段两端的微波频段和光学频段都已经建立了国家计量基标准装置和较为完善的量值传递体系，因此太赫兹测量标准的重要性也就不言自明。本次国际比对对于确定国际太赫兹辐射功率量值具有前所未有的重大意义。正因如此，国际首次太赫兹功率比对被国际计量局光度辐射度咨询委员会（CCPR）关键量比对工作组主席大野泰夫（Yoshi Ohno）博士称为“太赫兹计量领域的重大里程碑”，德国国家计量院太赫兹辐射度实验室主任安德里亚斯.斯泰格尔博士称赞中国计量院研制的太赫兹辐射计为“具有德国产品的质量”。
作者：邓玉强
（邓玉强,中国计量科学研究院研究员，主要开展超短脉冲激光和太赫兹计量研究。2006年天津大学精仪学院光学工程专业博士毕业，同年就职于中国计量科学研究院，历任助理研究员、副研究员、研究员。承担国家自然科学基金、国家科技支撑计划、973、公益性行业专项等各类科研项目十余项。自主研制了超短脉冲时域参数测量装置、太赫兹时域光谱仪、太赫兹辐射功率计，实现了超快光学和太赫兹参数溯源至国际单位制。）
