Перспективы освоения терагерцового диапазона. Научные направления, имеющие потребность в применении терагерцовых волн: спектроскопия кристаллов с фазовыми превращениями, физика плазмы, астрофизика, физика наноструктур, газовая спектроскопия, материаловедение.
Технические направления применения терагерцовых волн: связь, диагностика материалов и конструкций, радиовидение, безопасность, экологический контроль, локация, медицина.
История освоения терагерцовых волн: от искровых разрядников к квантовым приборам.
Техника терагерцового диапазона. Источники излучения: классические, лампы обратной волны, полупроводниковые диоды, газовые лазеры, каскадные лазеры, генераторы волнового фронта, генераторы разностной частоты, синтезаторы частоты, синхротроны. Приемники излучения: калориметры, болометры на обычных носителях тока, сверхпроводниковые болометры, фотодетекторы на сверхпроводниках, приемники на разогретых электронах, квазиоптические гетеродины, приемника Джозефсона. Модуляторы и преобразователи излучения: особенности квазиоптических механических амплитудных модуляторов, полупроводниковые модуляторы, фазовые модуляторы, диэлектрические линзы, внеосевые металлические фокусаторы, зонные пластинки, поляризаторы, фазовые пластинки, фазовращатели, аттенюаторы. Линии передач: металлические волноведущие системы, диэлектрические волноводы, линзовые линии, квазиоптические пучки. Системы визуализации: сканеры, матричные приемники, люминесцентные преобразователи.
Терагерцовая измерительная техника: квазиоптические двухлучевые и многолучевые интерферометры. Поляризационные интерферометры Мартина - Пулетта. Интерферометры с фазовой модуляцией. Интерферограмма и антинтерферограмма. Собственные частоты и дифракционные потери. Расчет собственных частот резонатора со сферическими зеркалами. Фурье-спектроскопия, особенности и преимущества перед дисперсионной спектроскопией.
Измерения комплексных спектров пропускания и отражения в условиях высоко когерентного сигнала. Погрешности и ошибки квазиоптических измерений. Парадоксы когерентной спектроскопии.
Прохождение терагерцовых волн через диэлектрики, магнетики, полупроводники и проводники: поверхностные эффекты, влияние дифракции на интерференционные явления, форма диэлектрических и магнитных линий поглощения.
Терагерцовая фотоника искусственных периодических структур: одномерные проволочные решетки, двумерные меши, меши с резонансными внутренними структурами, гетероструктуры.
Квантовые наноструктуры для генерации и приема терагерцовых волн.
Терагерцовые свойства импедансных пленок: электродинамика тонких металлических пленок, поглощающие свойства импедансных пленок, согласование поверхности диэлектрика импедансной пленкой. Свойства сверхпроводящих пленок.