自从19世纪初笼形水合物被发现以来,因为其在海洋和永久冻土区的广泛分布和在能源使用上的巨大潜力引起人们的极大兴趣。20世纪,人们还认识到笼形水合物还在天然气开发,防止气候变暖,储存氢气,行星研究等一系列领域有着广阔的应用前景。尽管目前实验表征水合物的手段和方法已经非常成熟且完备,但其分子水平的微观机理和宏观尺度的理化性质间的联系仍不够清楚。在本文中,我们模拟了最常见笼形水合物的三种结构,对不同的简正振动模式和声子谱使用第一性原理研究。在此基础上,结合文献的非弹中子散射谱和模拟的振动谱,系统地研究了笼形水合物的谱学特征和简正振动模式之间的关系,并从理论上提出了一种利用太赫兹激光解离可燃冰的技术方案。本文采用基于密度泛函理论的CASTEP代码,模拟了笼形水合物的声子谱,拉曼散射谱和红外吸收谱以及氢键的振动模式。首先,在平移振动带,我们模拟的三种水合物声子谱和非弹中子散射实验十分吻合,很好的呈现了中子散射谱中的两个三角形的氢键振动峰。对于氢键峰的来源我们给出了理论解释:氢键有两类不同的简正振动模式导致了双振动峰的形成。其次,由于混合主客体声子的复杂性,为了确定振动峰的来源,我们分别作出了客体甲烷和主体水笼子的声子态密度。结果表明,在这频段内只有笼型冰的声子贡献。我们分别对比了Ⅰ型水合物、Ⅱ型水合物和其空腔结构:冰ⅩⅦ和冰ⅩⅥ。最后,通过对比液态水和水合物的吸收谱发现,在水合物氢键振动峰频率范围内,液态水呈现出一个吸收谷。因此,我们提出利用太赫兹辐射的方式,使得氢键共振断裂,可在加速冰融化的同时减少液态水对能量的吸收,从而实现快速融冰。在这项研究中,我们模拟了Ⅰ,Ⅱ型和H型甲烷水合物中氢键的振动模式,并且通过计算得出红外吸收谱（IR）和拉曼光谱以及声子态密度（PDOS）。与没有客体填充的SⅠ,SⅡ型笼形水合物ⅩⅦ,ⅩⅥ相比,我们证实了平移振动带中的声子主要源于冰的局域正四面体结构。并且发现客体振动对远红外区氢键峰的影响很小。