太赫兹波因其具有电子学与光子学的特性，所以在深空探测、无损检测、通信及安检等领域有巨大应用潜力。近些年，太赫兹技术的迅猛发展离不开太赫兹真空电子器件的不断进步。由于尺寸共度效应及电子束发射性能的限制，这类器件在迈向更高频段过程中遇到了不小的困难。针对这些问题，研究人员通过改良高频结构、控制加工精度、制备更优性能的材料、更精准的计算手段等一系列措施进行解决。本文介绍几种主流小型化太赫兹器件研究过程中的解决方案及最新进展，最后根据现阶段发展情况总结未来可能会遇到的问题及解决方法。

在利用飞秒激光器产生太赫兹波的过程中, 等离子体本身会对太赫兹波能量进行吸收, 其吸收特性在太赫兹波雷达探测、等离子体隐身、电磁干扰研究等方面有着广泛的应用前景。结合理论分析设计了一种等离子体吸收太赫兹波的测量系统, 提出等离子体粒子间相互碰撞吸收是导致等离子体吸收太赫兹波的主要原因, 并在实验测量研究中发现等离子体密度大小、光学透镜焦距长短以及入射飞秒激光与倍频晶体晶轴角度是影响吸收程度的主要因素, 这些研究为等离子体吸收应用提供了更加全面的理论支撑, 有助于推动太赫兹波技术在**及民用领域的快速发展。

太赫兹技术在物理、化学等基础研究学科, 以及安全检查、空间通信等应用学科都具有重要的研究价值和应用前景, 而太赫兹辐射源正是太赫兹技术发展的关键部分。概述了基于激光光学技术、真空电子技术和超快激光技术产生太赫兹辐射的常用方法和主要特点, 以及目前的研究状况, 并对这各种太赫兹波辐射源的发展方向进行了展望。

采用频率差在太赫兹范围的双波长激光器进行泵浦, 利用光纤的四波混频效应, 得到结构紧凑、频率可调的窄带太赫兹波源。为减小光纤材料对太赫兹波的吸收, 采用了表面发射机制。从耦合波理论出发, 详细分析了保偏光纤中的四波混频过程, 得到了太赫兹波输出功率的解析表达式, 并讨论了实现相位匹配的条件。结果表明, 太赫兹波功率与泵浦光功率和光纤长度成正比, 与太赫兹波长的3次方成反比。当泵浦光峰值功率为1 kW, 在6 THz处得到的太赫兹波峰值功率达350 mW, 功率转换效率约为0.01%。通过合理设置泵浦波长, 可以实现太赫兹辐射在3～8 THz 范围内连续调谐。该方案提供了一种新型的高功率、紧凑型的窄带太赫兹辐射源。

提出了一种新型的基于普通单模光纤的太赫兹辐射源。采用频率差在太赫兹范围的双波长激光器进行抽运,利用光纤的四波混频效应,得到结构紧凑、同时频率可调的连续波太赫兹辐射源。采用耦合波理论,详细分析了普通单模石英光纤中的四波混频过程,得到了太赫兹波输出功率的解析表达式。结果表明,抽运功率为1 kW时,可获得的太赫兹辐射峰值功率达到60 mW。该方案提供了一种新型的高功率、紧凑型、连续输出的太赫兹辐射源。

对国际上关于半导体太赫兹辐射源和太赫兹传输波导之间的耦合问题的研究进展和最新动态进行了较详细的分析和归纳总结.太赫兹频段是一个非常有科学价值电磁波频段,它在信息科学,天文学、医学、环境科学、**等领域都有广阔的应用前景和应用价值.太赫兹的应用除了太赫兹辐射源,太赫兹传输器件,太赫兹探测器等关键器件之外,还必须解决太赫兹辐射源和太赫兹传输器件之间的耦合问题.