基于太赫兹时域光谱（THz-TDS）系统，使用两个相互垂直的光电导天线构建了1×2 GaAs光电导太赫兹源阵列。通过调控各个阵元的偏置电压，对其辐射太赫兹波的偏振方向进行研究。结果表明：在已实现光电导发射天线阵列的高效合成以及可同时检测脉冲太赫兹波的振幅、相位及偏振态的探测天线的基础上，通过调控各个阵元的偏置电压分别改变了平行和垂直两个阵元辐射太赫兹波的强度；经过1×2 GaAs光电导太赫兹源阵列在远场的同步合成，可产生不同偏振方向的脉冲太赫兹波，实现了以全电控的方式产生任意偏振方向太赫兹波的光电导太赫兹辐射源。

太赫兹衰减全内反射 (THz-ATR) 光谱法含水样品检测技术具有无标记、无电离以及检测灵敏度高等优点, 在疾病标志物的定性识别和定量检测方面具有很大的应用潜力, 尤其对重大疾病的早期诊断和分阶段诊疗具有非常重要的现实意义。在简要介绍THz-ATR技术检测含水样品基本原理的基础上, 通过分析与对比, 详细探讨了不同辐射源的THz-ATR光谱检测技术在生物医学检测方面的应用, 最后简要归纳了THz-ATR光谱检测技术的研究现状及未来发展趋势。

光电导太赫兹源（Photo-Conductive Antenna，PCA）已广泛用于太赫兹时域光谱系统（THz-TDS）。在THz-TDS系统中，处于偏置状态的PCA被飞秒激光触发因光生载流子，在偏置电场下的加速运动而向自由空间辐射太赫兹波，同时在PCA偏置回路中形成脉冲电流。通常给PCA加载偏置电压的回路有不同结构的电路设计，导致PCA装架的基板回路不可避免地存在一定电感，由此引起的电磁惯性会显著影响回路中脉冲电流的脉宽，电流脉冲的脉宽会随回路电感的增大而展宽。那么PCA回路电感是否会影响PCA向自由空间辐射THz波的特性，这是设计PCA基板电路面临的问题所在。本文尝试在PCA回路中加入不同电感值的电感元件，通过实验测试了PCA辐射THz波的时域波形和频谱，结果表明，PCA回路电感的数值对PCA辐射THz波没有明显影响，从而对不同场合应用的PCA基板结构和电路设计提供了实验基础。

纳秒半导体激光器（LD）的时间抖动和多个LD并联触发的时间同步性是各类超快光电过程及应用中的重要参数。研究了纳秒脉冲LD（包括LD触发电路）的时间抖动特性以及2个LD的触发同步性。结果表明：纳秒LD（包括LD触发电路）的时间抖动与其驱动电路的驱动电压有关，均在亚纳秒量级范围。单只纳秒LD的时间抖动为72 ps，当1个LD驱动电路同时触发2个并联的纳秒LD时，每个纳秒LD的时间抖动增至约200 ps，2个并联纳秒LD的触发时间同步性近300 ps。

基于透射式太赫兹时域光谱系统,对熔石英在不同能量激光诱导损伤与未损伤区域进行检测,获得其时域光谱及0.8~1.25 THz频谱图,分析了峰峰值、振幅、透射谱、折射率及吸收系数,结果表明,损伤区域与未损伤区域相比,其峰峰值、振幅、透射谱、折射率明显减小,且随着激光诱导能量的增加,损伤面积增大,这些参数也逐渐减小;吸收系数呈相反的变化趋势。因此,可利用熔石英太赫兹波段光学特性的变化,对其激光诱导损伤和损伤程度进行识别,为太赫兹时域光谱技术在激光诱导损伤识别分析中的应用做良好的铺垫。

太赫兹单次测量技术可以对一些超快不可逆过程进行快速测量,在蛋白质变性、核爆模拟分析等领域具有广阔的应用前景。从飞秒激光放大器发出的光脉冲分成两束并分别经过两块光栅产生波前倾斜,一束作为抽运光激发铌酸锂晶体,基于光整流效应产生高功率太赫兹波;另一束作为探测光,采用正交平衡探测法探测。利用该光路产生太赫兹脉冲并对其进行单次测量,系统的时间窗口为16.8 ps,频谱范围覆盖0.1~1.6 THz。