随着无线通信技术的发展，对无线通信速率和频率的要求逐年提高。现有无线通信频段已趋于饱和，而太赫兹频段是一个全新的空间。本文按照产生方式分类对近年国内外太赫兹通信研究最新进展进行了综述，并给出未来太赫兹通信系统在光载无线通信、空间领域、**领域上的可能应用方向。

液体的折射率是一个重要的物理参数,在外界一定的条件下,掌握液体折射率及其变化,则可以了解其纯度、浓度等参数及品质。提出一种用低相干光外差干涉方法测量反复使用食用油的折射率,进而鉴别油的品质。实验以改进的迈克尔逊干涉仪为基础,将样品油放入测量臂光路中,当两束分别来自测量臂与参考臂的低相干光的光程接近相等时,会出现光外差干涉现象。利用光电探测器得到此干涉信号,根据前后相应的光程变化量,进而得到待测样品的折射率。食用油经反复加热1、2、3、5、7次后,葵花油的折射率分别为1.469 5、1.469 7、1.470 1、1.470 7、1.471 3,玉米油的折射率分别为1.468 8、1.469 1、1.469 4、1.470 1、1.471 1。结果表明,该方法可以准确测量出不同加热次数食用油的不同折射率,测量稳定性较高,能快捷、有效地鉴别反复使用的食用油品质。

在冲击波、爆轰、兵器、激光等众多研究领域中，均提出了使用单个探头对一个测点进行多种技术同步复测的迫切需求。为实现上述目标，分析了常规和外差式光子多普勒测速技术的工作机理、光学结构和复测难题，设计了一种基于单探头实现常规和外差式光子多普勒测速技术同步复测的方案，并根据该方案搭建了一套新型测速装置。设计了爆轰波加载铝飞片和铅粒子群的考核实验，实验结果显示，使用单个测速探头对单个或多个目标均实现了优异的测速效果，获得了2 种技术在单次实验中各自独立测量到的待测目标速度曲线。该研究内容及实验结果对充分研究激光测速技术在单探头多技术复测方面的应用极具意义。

检测光纤环形激光器输出模式的动态特性是实验与工程应用的难题之一。在不同抽运强度以及长时间运转条件下,激光器会输出复杂的模式动态现象。受限于实验手段，目前的实时测量系统局限于仅获取激光器的输出强度信息而无法准确获取更多的模式动态特性。基于这一点，报道了采用光学外差的测量方法，搭建相应的实验装置测得待测光纤环形激光器与参考光源的拍频信号。实验中可实时获取包括跳模以及频率漂移在内的模式动态时频瀑布图，并提取各模式强度的时间序列，进而能够检测光纤环形激光器输出模式动态特性以及分析模式光强，为控制光纤环形激光器输出以及探究其内在频率动力学特性提供重要的测量手段。

对光子多普勒测速(PDV)的基本原理和光学外差技术进行了阐述，对时分、波分、波分时分联合等三种多路复用光子多普勒测速(MPDV)复用方案进行了深入的分析，并指出了各种方案适宜的多点测速类型。根据理论分析结果，设计并搭建了一套2路波分加2路时分的MPDV，并设计了爆轰实验装置，同时利用该装置进行了爆轰加载铝飞片的验证实验。结果表明，较好地实现了MPDV技术，并从其复用了4个测点速度信息的1路干涉信号中，分别解读出了各个测点的多普勒频移曲线及速度曲线，最高速度达到2.5 km/s,飞行时间达到16 μs，同时验证了MPDV与常规PDV和外差式PDV在静态干涉信号、多普勒频移曲线、速度曲线等方面的差异性和相同点。研究结果对于研究大数量点数MPDV有重要的参考意义。

传统的合成孔径激光成像雷达外差接收天线结构，系统的视场角和有效孔径面积总是服从反相关关系，单方面提高其中一项并不能改善最终信噪比。从接收视场角、信号光可探测能力及系统的信噪比3个方面分析讨论了传统的望远镜接收、透镜接收及望远镜自差接收3种典型外差接收结构的优劣。结果表明，透镜单探测器接收结构能增大系统的接收视场，降低发射信号功率，但无法改善最终信噪比；透镜N阵列元的阵列探测器接收结构能保证较大接收视场和较强的探测能力，相对单探测器接收结构发射功率可降低为1/N，信噪比可提高N倍，比传统的望远镜及透镜接收结构有明显的视场大、口径大的探测优势。实验结果与Siegman光学外差接收天线理论吻合，研究结论也为其他光子极限外差探测系统相关参数的选定提供了参考。

采用外差探测方式,建立了全光纤结构的激光多普勒测振仪, 用来测量经空气传播耦合引起的散射体振动, 以期感知振源振动信息。实验探索了散射体材料、固定方式和相对振源位置等对空气耦合振动的影响, 得到了200~2700 Hz频率范围内6种散射体振动响应特性曲线。结果表明:通过空气耦合引起的散射体振动, 在相同振源振幅下, 散射体振动的振幅一般随频率升高而升高；在材料、固定方式和相对振源位置等因素中, 散射体材料对振动响应特性的影响是主要的, 后两者只影响局部细节。

对于光学外差探测系统而言,为了有效利用回波信号,需要对信噪比这一表征系统性能的重要指标进行研究。从理论分析了信噪比,给出了计算信噪比的一般公式。理论分析表明,当探测器光敏面上本振光与信号光的振幅、相位、偏振都满足严格的匹配时,外差效率最大。对场分布为艾里函数的光外差信噪比进行研究和数值模拟。结果表明,当艾里斑尺寸的比例系数控制在0.8～1.2内,并使信号光斑主轴偏移量x0控制在0.5以下,探测器的尺寸在(0.6～0.8)λf/d内时,可获得大于0.7ηPs/hνB的信噪比。

介绍了一种新的3-D成像技术-光学外差扫描全息术的基本原理,以及基于光学外差扫描全息术基本原理的环形光栅光学扫描全息术,描述了其与传统的光学外差扫描全息术相比具有的优势.最后,以光学外差扫描全息术在三维空间滤波、遥感和三维混浊液体中成像应用为例,阐述了这一新技术的应用前景.

报道表面等离子体波的一种新的检测技术，可以同时获得表面等离子体波激发过程中反射光的相位和光强变化。理论计算表明，表面等离子体激发过程中，P偏振反射波相位的变化可达300°。在此基础上建立了光学外差测量装置，可同时获得相位和强度变化的信息，实验数据和理论计算吻合非常好。此方法比仅能给出强度变化的角度扫描衰减全反射(ATR)方法，提供了更多的信息，而且相位检测比强度检测灵敏度高，为表面光学性质的研究、LB膜特征研究以及表面等离子体波传感器的研究提供了更有力的工具。