太赫兹（terahertz,THz）波是一种介于微波和红外波段之间的电磁辐射,水作为一种强极性液体对太赫兹波吸收性很强,金属由于其高电导率对太赫兹波具有极强的反射性,而太赫兹波能够很好地穿透非极性和非金属材料,这些特点使其被广泛应用于透射成像领域。现有的太赫兹成像系统绝大部分都是高斯波束作为照明光源,由于高斯波束强度具有不均匀性,在针对大尺寸目标的照明成像中其应用受限。针对以上问题,平顶波束是一种潜在的解决方式。本文基于相位恢复算法提出了一种设计大尺寸太赫兹平顶波束产生系统的通用框架。利用标量衍射理论作为计算理论,相位恢复算法为核心设计算法,成功设计了圆形太赫兹平顶波束系统,采用时域有限差分算法对系统进行数值仿真,验证了设计系统的正确性。还利用成熟的3D打印技术来制作系统的相位板元件进行实验,制作精度高,且成型速度快,搭建的实验系统在0.1 THz频段成功产生了百毫米量级的大尺寸圆形平顶波束。面向更大尺寸的照明场景,就需要更大器件的圆形平顶波束产生系统,这在实际应用中存在较大限制。考虑到更大尺寸的照明成像,本文还设计了可拼接的实用性更高的方形太赫兹平顶波束产生系统,在实验上也产生了百毫米量级的方形平顶波束。将其用于计算机断层扫描（computed tomography,CT）成像中,搭建了0.1 THz的方形平顶波束CT成像系统。实验中成功获取了不同样品的断层扫描图并对其进行了三维重建,对于简单样品该系统能够恢复其完整结构信息,而对于复杂样品中的较小细节因成像质量问题无法完整恢复,只能获取总体结构信息。所搭建的应用实验系统照明模式均为方形太赫兹平顶波束匀化照明,很大程度上提升了太赫兹CT成像效率。本文分析了影响产生平顶波束质量的因素,对比了理论仿真以及实验结果中的特征参数,对CT成像结果进行了质量分析,结果表明产生的平顶波束可用于太赫兹CT成像应用。后续研究还可以在此基础上作出改进,进一步提高设计系统性能,若能产生质量更好的太赫兹平顶波束,太赫兹波在成像领域中的应用将更为广阔。