《第二届毫米波与远红外技术国际会议
《第二届毫米波与远红外技术国际会议》全景内参
ICMWFT ’92 · 北京燕翔饭店 · 1992年8月17—21日
一、档案身份卡
项目 内容
档案编号 DTIC AD-A264268（美国国防技术信息中心收藏号）
原文标题 2nd International Conference on Millimeter Wave and Far-Infrared Technology
会议时间/地点 1992年8月17—21日，中国北京燕翔饭店
编辑/首席研究员 Gail M. Tucker / R. W. McMillan（佐治亚理工学院）
执行机构 Georgia Institute of Technology，亚特兰大
赞助方 美国陆军研究办公室；中国电子学会；中国国家自然科学基金委员会
合同号 DAAL03-92-G-0324；ARO报告号 30430.1-PH-CF
报告日期 1993年3月（最终报告，覆盖1992.8—1993.7）
篇幅/出版社 正文689页；电子工业出版社；ISBN 7-5041-0128-0
密级/分发 UNCLASSIFIED（非密）；核准公开，分发不受限
论文规模 约181篇（国际约95篇+中国86篇）；9篇邀请报告；4个会议室，24场分会
主题词 毫米波技术、远红外技术、辐射测量、天文学、大气效应、光谱学、激光器、集成电路
二、会议组织与建制归属
ICMWFT为双年系列会议，第一届ICMWFT’90于1990年6月在北京举行。本卷题献给系列发起人之一、已故的James J. Gallagher。大会主席M. von Ortenberg（德国布伦瑞克工业大学）；程序联合主席胡汉川（北京真空电子技术研究所）和R. W. McMillan（佐治亚理工）；组委会主席Zong Sha（中国电子学会）。程序委员会和国际顾问委员会由来自美、德、英、法、俄、日、瑞士、澳大利亚、芬兰、乌克兰及中国等十余国学者组成，包括F. K. Kneubühl（瑞士ETH）、A. F. Krupnov（俄科院应用物理所）、Kai Chang（德州农工大学）、刘盛纲（电子科技大学）、沈学础（中科院上海技物所）、H. Rothermel（德国马普学会）等。
Gallagher（1922—1991）1941年入锡耶纳学院，1943年入伍驻扎菲律宾至二战结束。1948年获物理学学士，后在哥伦比亚大学获硕士，师从诺贝尔奖得主Charles Townes和Willis Lamb。他1974年创办"红外与毫米波国际会议"并任首任主席，该会议此后每年在美和海外交替举行；1990年担任第一届ICMWFT（北京）大会主席，发表论文200余篇，以提携后学著称，1991年去世。
三、立项缘起
据前言记载，最初讨论发生在1988年——北京真空电子技术研究所的胡汉川与佐治亚理工的Gallagher和McMillan在后者访华期间开始筹划。第一届ICMWFT’90于1990年在北京举行。闭幕时胡汉川以马年幻灯片比喻：ICMWFT’90是领头马，希望类似会议紧随其后。截至1992年，已有初步计划在中国每偶数年举办一次该领域会议。
会议定位在前言中写明：它被公认为展示中国大学、研究所和工厂中有能力的科学家与工程师研究成果的论坛，同时也是真正意义上的国际论坛——约95篇论文来自澳、比、加、埃、法、德、印、日、立、波、中、俄、瑞士、土、乌、英、美十七国，另有86篇来自中国。会议组织者希望它成为国际毫米波与远红外共同体交流思想的有效论坛。资金由佐治亚理工研究所提供初始组织经费，美国陆军研究办公室资助部分西方特邀演讲者，中国电子学会和国家自然科学基金委员会提供合作支持。
四、全体邀请报告（M1—M2）
全体会议共九篇邀请报告，周一上午四篇、下午五篇。
M1.1 亚毫米波微波光谱学与初级辐射源
A. F. Krupnov，俄罗斯科学院应用物理研究所（下诺夫哥罗德）。报告基频超过1太赫兹的辐射源光谱学结果：这些源功率大、调谐带宽宽、光谱质量优异，展示了用其测量的多种分子吸收谱。下诺夫哥罗德无线电物理研究所在返波管源和亚毫米波光谱学方面有长期积累。
M1.2 中国毫米波传播研究
张铭钢，中国电波传播研究所。概述中国毫米波传播研究，始于1970年代末，从10—40 GHz扩展至约100 GHz。三家主要单位：CRIRP青岛研究中心（拥有12/25/33/72/94 GHz地面路径系统、BS-2卫星地空系统含35 GHz辐射计、雨雷达和雨量计网络）；西安电子科技大学（西安2.2 km路径35 GHz衰减与去极化测量，已装94 GHz系统）；武汉大学空间物理系（35 GHz辐射计斜路径测量及全国降雨统计）。降雨衰减在新乡、青岛、西安地面路径和北京、青岛、武汉、台北、香港斜路径上测量。CRIRP 338-6模型与青岛实测合理吻合；CCIR 564-4模型在中国斜路径数据上0.01%时间概率平均误差7%、标准差36%。
M1.3 新型奇异超短脉冲中远红外激光器及其应用
F. K. Kneubühl，瑞士联邦理工学院（ETH）。回顾1970年代初脉冲TEA二氧化碳激光器和光泵浦远红外气体激光器如何推动中远红外激光发展，并催生皮秒和飞秒量级超短脉冲系统。重点讨论分布反馈（DFB）激光器（1971年提出，用沿激光轴分布的布拉格效应反馈替代谐振腔镜，已用于染料、半导体和光泵浦远红外气体激光器）及其变体螺旋反馈（HFB）激光器（用轴向螺旋结构替代周期结构，代表准布拉格效应）。
M1.4 FET振荡器的光学相位与频率控制
廖福江（北京真空电子技术研究所）和R. W. McMillan（佐治亚理工）。提出用光纤网络独立控制FET振荡器相位和频率：相控阵天线中有数千个收发组件，该技术可同步所有组件频率并独立调整相位以实现波束形成和扫描，优势是电隔离和抗电磁干扰。论文讨论了直接光注入锁定、间接光注入锁定和相位锁定三种方法。
M2.1 有源器件的新里程碑——真空微电子
胡汉川（北京真空电子技术研究所）和刘光义（中科院电子所）。系统回顾有源器件五代发展：1906年真空三极管（限制因素是电子渡越时间和极间电容，300 MHz时趋于严重）；1939年速调管、1940年磁控管（用速度调制和电子群聚绕过渡越时间限制，但毫米波段遭遇功率耗散和制造困难）；1948年半导体（推动微型化但不耐高温和强辐射）；1960年激光器（受限于固定频率）；以及集成电路。报告将真空微电子视为第六代里程碑。
M2.2—M2.5
M2.2：T. Ohyama（大阪大学）用红外和毫米波测量研究砷化镓中E12深能级缺陷中心动力学性质。M2.3：刘盛纲（电子科技大学）研究介质波导与介质谐振器中的回音壁模式——波沿弯曲界面连续全反射传播，品质因数极高，可用于滤波器、振荡器和传感器。M2.4：Kai Chang（德州农工大学）综述35 GHz整流天线（天线加整流二极管，将射频功率直接转为直流）进展，研制的准光学集成电路整流天线实现39%转换效率（60 mW输入、400欧负载），预测专门设计器件可达60—70%，候选源为回旋管、速调管和磁控管，为空间太阳能电站提供关键实验支撑。M2.5：沈学础、陆卫（中科院上海技物所）与von Ortenberg（布伦瑞克工大）研究半导体中带间跃迁对远红外回旋共振的调制效应，用于探测能带结构和载流子动力学。
五、技术分会场内容
会议设十三个技术主题，四个并行会议室，周二至周四共二十四场分会。以下按主题梳理核心内容。
5.1 辐射测量与天文学
毫米波辐射计被动接收物体自身热辐射反推温度，是观测冷星际介质和穿云遥感的工具。德国马普所H. Rothermel等报道345 GHz开放结构SIS超导接收机（装于IRAM 30米望远镜，SIS结利用超导量子隧穿实现超低噪声放大）；乌克兰A. Vystavkin等报道SIS结型毫米波接收机（邀请报告）；中科院紫金山天文台徐之材等报道5 mm微波辐射计接收机；瑞士ETH等报道天鹅座区域远红外气球载成像。
5.2 大气效应
毫米波受氧气、水汽吸收和雨滴、沙尘散射影响，是通信和雷达系统必须掌握的传播规律，分三场。中国电波传播所董庆生等报道中国降雨积分时间与气候分类、沙尘暴和烟雾中的毫米波传播实验；英国D. J. Harris（卡迪夫大学，邀请报告）讲雾和云对电磁波的衰减；C. J. Gibbins（卢瑟福·阿普尔顿实验室，邀请报告）报道500 m路径毫米波传播统计与变率；西电黄济英等（邀请报告）报道3 mm波段降雨衰减与去极化；俄罗斯N. I. Furashov等报道300 GHz大气衰减和水蒸气在297/343/412/460 GHz的吸收特性；俄罗斯G. A. Andreyev等报道沙和雪表面在短毫米波上的后向散射截面。
5.3 源与源技术
毫米波源分真空电子学（高功率）和固态半导体（小型化）两条路线，分三场。固态方向：南京电子器件所报道W波段谐波GaAs Gunn二极管和高稳定Ka波段GaAs Gunn微带振荡器（邀请报告）；中科大报道毫米波双推VCO和W波段高稳定Gunn振荡器（邀请报告）；机电部16所报道Ka波段Gunn VCO。真空方向：美国海军水面战中心报道三级相对论速调管放大器；北京真空电子器件所报道3 mm返波管扫频振荡器；华东工学院报道毫米波注入锁定分频器；北京真空电子所报道行波管阴极研究；俄罗斯KVARZ研究所报道毫米波合成器。乌克兰A. A. Bulgakov等报道周期半导体结构中超慢电磁波实验。
5.4 回旋管
回旋管利用相对论电子在强磁场中的回旋受激辐射产生高功率毫米波，是核聚变加热和高能雷达核心源。浙江大学王小明等报道带反同轴磁控注入枪的回旋管数值模拟；俄罗斯应用物理所A. L. Goldenberg等报道非绝热收集极模拟；电子科技大学付红福等报道双结构谐波回旋管；美国海军研究实验室报道介质中螺旋切伦科夫效应；俄罗斯约飞所报道亚毫米波回旋共振激光器及应用；乌克兰V. D. Yeremka等报道潘宁阱中轴循环电子束及自谐振放大器特性。
5.5 自由电子激光与奥罗管
FEL通过周期性磁场使相对论电子束摆动产生相干辐射；奥罗管利用电子束与开放谐振腔相互作用，介于返波管与FEL之间，分两场。中科院电子所尹元昭等报道电子束加电磁泵浦FEL（邀请报告）；电子科技大学邓天全等报道相对论返波管中电磁泵浦FEL模拟、刘盛纲等报道ECRM理论若干问题；俄罗斯Ye. A. Myasin等报道强功率奥罗管高效工作模式（邀请报告）；乌克兰G. Ya. Levin等报道Clinotron（奥罗管变体）；乌克兰射电天文所D. M. Vavriv报道Smith-Purcell自由电子激光中的同步与混沌振荡。
5.6 毫米波探测器
机电部13所周琪等报道高IF宽带8 mm混频器；俄罗斯KVARZ的A. M. Shitov等报道DC至120 GHz谐波混频器；瑞士ETH的I. Wilke等报道薄膜天线耦合MOM红外探测器；俄罗斯约飞所A. P. Dmitriev等报道新型室温快速响应远红外探测器；俄罗斯托木斯克半导体所报道电子束引线肖特基二极管探测器；乌克兰V. A. Pogrebnyak等报道二维电子气作为远红外/毫米波探测器。
5.7 光谱学
每种分子有独特转动/振动能级，毫米波/远红外光谱通过测量吸收谱辨认分子、测定能级参数，分三场。俄罗斯普通物理所E. A. Vinogradov等报道连续亚毫米波光谱仪（250 μm至7.5 mm，邀请报告）；加拿大R. Bocquet等报道O-18甲醇远红外激光斯塔克光谱——用HCN激光337 μm谱线、电场41 kV/cm、傅里叶变换光谱仪分辨率0.004波数；加拿大L-H. Xu等报道碳13甲醇扭转-转动光谱；俄罗斯V. B. Anzin等报道稀土正铁氧体亚毫米波磁/介电性质和BWO光谱仪表征；日本防卫大学K. Hisano报道简单离子薄膜远红外发射（邀请报告）；东京大学N. Miura报道高磁场光谱学应用（邀请报告）；法国A. Hadni等报道钇钡铜氧薄膜远红外透射谱。
5.8 集成电路
毫米波集成电路将晶体管、传输线、滤波器、天线集成在芯片上，是设备小型化关键。中科院上海技物所王彪等报道Ka波段集成混频器；南京Ping Lai等报道Ka波段GaAs Gunn MMIC压控振荡器（邀请报告）；美国Yong Guo等报道毫米波集成电路喇叭天线进展（邀请报告）；俄罗斯莫斯科动力学院S. E. Bankov等报道介质槽波导毫米波集成电路；拉脱维亚A. Medvid等报道二氧化碳激光在硅钴电阻膜形成中的应用。
5.9 准光学
准光学用透镜、反射镜、光栅在自由空间操控毫米波波束，是射电天文接收机和高功率合成系统核心架构。土耳其/乌克兰A. I. Nosich等报道加载介质平板和周期光栅的开放谐振器精确电磁模拟（邀请报告）；南京理工大学谢处方等报道3 mm固态源准光功率合成器；美国犹他大学R. J. Hwu等报道准光学单片二极管栅格频率倍增器阵列；东南大学杨铨让等报道复合微带准光学功率合成器；乌克兰A. A. Kostenko等报道铁氧体和半导体准光学隔离器、环行器和开关；苏联新西伯利亚I. V. Minin等报道衍射准光学元件。
5.10 材料与测量
介质介电常数、损耗角正切和导体表面电阻率决定器件性能，精密测量是毫米波领域度量衡基础，分四场。中科大徐善嘉等报道介质周期结构分析方法（邀请报告）；东南大学陈伶等报道时域线法分析不连续平面传输线（邀请报告）；西安交大宋斌等报道边界元法分析有限结构（邀请报告）；中山大学邱秉荣等报道890 GHz固体材料介电特性自动测量（邀请报告）；上海微波所龚荣章等报道毫米波谐振器；北京理工大学胡健等报道毫米波波长复介电率/复磁导率测量；西南交大报道波导环行器内匹配宽带方法；东南大学万洵中等报道槽NRD波导进展（非辐射介质波导在毫米波段低损耗、易集成）；瑞士ETH J. Feng等报道非线性Klein-Gordon方程孤子解。
5.11 等离子体诊断
日本名古屋大学K. Sasaki等报道高功率功率调制TEA二氧化碳激光系统作为静电等离子体波驱动源（邀请报告）；乌克兰V. V. Kulik等报道等离子体截止层位置的非相干反射测量法。
5.12 应用与系统
分两场，覆盖雷达、通信、遥感、电子对抗。澳大利亚N. Fourikis报道宽带多功能相控阵天线准光学馈电元件（邀请报告）；美国S. L. Johnston报道当代毫米波雷达（邀请报告）；国防科技大学报道毫米波雷达信号处理；华东工学院张光寅等报道毫米波雷达在炮弹弹道测量中的应用；西电报道W波段通信系统与电波传播测量；美国Jha技术公司报道高温超导元件在毫米波系统中的应用；西南电子设备所龚建勋等报道毫米波电子对抗；武汉大学易前等报道神经网络在热图像处理中的应用。
5.13 光泵浦远红外激光器
光泵浦远红外激光器用二氧化碳激光泵浦甲醇、甲酸等气体产生远红外辐射，覆盖100 μm至数毫米，是1990年代远红外光谱学标准相干光源。加拿大通信研究中心N. Sultan等报道Ka波段径向线变容管调谐振荡器；华中理工大学马红等报道NRD波导LSE模式激励器（Ka波段模式变换器，高转换效率、宽带宽，可用于平衡混频器和集成前端）；俄罗斯O. N. Mitin等报道注入锁定振荡器网络合成；重庆邮电学院报道3 mm谐波振荡器变容管调谐。
六、会议日程总览
会议为期五天。周日晚注册；周一上午M1全体会议（胡汉川主持），下午M2全体会议（McMillan主持）。周二至周四每天上下午各四场并行分会，周五上午安排实验室和研究所参观。
时段 Room 1 Room 2 Room 3 Room 4
周二上午 辐射测量/天文学 大气效应 I FEL与奥罗管 I 材料/测量 I
周二下午 等离子体诊断 源技术 I 大气效应 II 材料/测量 II
周三上午 毫米波探测器 回旋管 光谱学 I 集成电路
周三下午 准光学 材料/测量 III 光谱学 II 源技术 II
周四上午 应用/系统 I 源技术 III 大气效应 III 材料/测量 IV
周四下午 应用/系统 II FEL与奥罗管 II 光谱学 III 光泵浦激光器
七、总判断
▍ 一、频段定位明确。毫米波（30—300 GHz）与远红外（0.3—20 THz）处于电子学与光子学交界，会议覆盖从源、探测器、传输线、材料到系统应用的完整链条。
▍ 二、源技术双轨并行。真空电子器件（回旋管、速调管、返波管、FEL）走高功率路线，固态器件（Gunn、IMPATT、FET、MMIC）走小型化路线，两线在35—100 GHz交汇。
▍ 三、回旋管是高功率方向核心，从电子枪到收集极、从基波到谐波已形成完整体系，核聚变加热是主要驱动力。
▍ 四、准光学成为毫米波高端主流架构。波导损耗随频率升高而增大，透镜/反射镜系统在射电天文、等离子体诊断和功率合成中广泛应用。
▍ 五、SIS结和肖特基结是探测器两大支柱：SIS结用于超高灵敏度射电天文（液氦冷却），肖特基结用于室温通用接收和混频。
▍ 六、大气传播研究以实验测量为主，降雨衰减、去极化、沙尘衰减数据在多地区积累，CCIR模型在不同气候区得到检验修正。
▍ 七、光谱学直接服务于激光介质开发，对甲醇等同位素分子的精密测量用于光泵浦远红外激光器的谱线预测和斯塔克调谐。
▍ 八、MMIC处于从实验室走向工程的转折点。Ka波段GaAs MMIC压控振荡器和混频器已出现，W波段以上仍以混合集成电路和波导电路为主。
▍ 九、35 GHz整流天线39%转换效率为空间太阳能电站等微波电力传输概念提供了关键实验支撑。
▍ 十、17国约181篇论文按主题分在同一议程、同一会议室，没有按国别分册——这正是国际学术会议的本来面目。
八、叙事收束
1992年8月的北京，燕翔饭店。这家位于机场与市中心之间的三星级酒店，名字意为"飞翔的燕子"。五天里，来自17个国家的几百名科学家在四个会议室之间穿梭，手里拿着689页的会议文摘。
Krupnov从下诺夫哥罗德带来了超过1太赫兹的辐射源光谱数据——他所在的研究所在苏联时期就是亚毫米波技术重镇，苏联解体不到一年，他站在北京的讲台上，台下坐着曾经分属北约和华约的同行。Kneubühl从苏黎世赶来，讲分布反馈和螺旋反馈激光器，用布拉格光栅和螺旋波导选模，把激光脉冲压缩到皮秒和飞秒。Kai Chang从德州农工来，展示35 GHz整流天线39%的转换效率，讲空间太阳能电站：在太空把太阳能变成微波，传回地面再变成直流电。
胡汉川在M2.1中回顾有源器件五代历史——从1906年真空三极管到集成电路——然后把真空微电子称为"新的里程碑"。刘盛纲讲回音壁模式，那种波沿弯曲界面不断全反射、品质因数极高的现象，名字来自穹顶耳语廊。沈学础、陆卫与von Ortenberg合作，用远红外回旋共振探测半导体能带。张铭钢报告1970年代末以来的毫米波传播测量——青岛的地面路径、西安的35 GHz去极化实验、武汉的斜路径辐射计。这些论文与来自大阪、苏黎世、哈尔科夫、莫斯科、新不伦瑞克、伊斯坦布尔的论文排在同一议程，按主题分在同一间会议室。
论文集扉页之后是Gallagher的照片和追思文字。这位1922年出生、二战驻扎菲律宾、在哥伦比亚师从诺贝尔奖得主Townes的物理学家，1974年创办红外与毫米波国际会议系列，1990年担任第一届ICMWFT大会主席，1991年去世。他没有看到第二届，但会议系列在1992年继续运转。前言末尾，三位主席署名下方写着：Braunschweig, Beijing, and Atlanta, May 24, 1992。三个城市，一条由个人友谊和学术合作编织的纽带。
这就是这份689页档案记录的内容：181篇论文、13个技术主题、9篇邀请报告，以及一群在"太赫兹空白"地带拓荒的人。他们测量雨滴对35 GHz电磁波的衰减，计算回旋管中电子束的轨迹，用SIS结聆听宇宙深处的冷气体，用整流天线把微波变回直流电。三十年后，5G通信用上了毫米波频段，汽车装上了毫米波雷达，核聚变装置用回旋管加热等离子体，太赫兹成像成了安检技术——这些在1992年还只是会议文摘里的论文标题。
资料来源：DTIC AD-A264268 全文（689页），Georgia Institute of Technology / U.S. Army Research Office，1993年3月。本内参为中文梳理与转述，所有数据、论文编号、作者与机构信息均取自原档；原档密级为非密，核准公开发行。
