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铌酸锂晶体具有良好的电光、压电、非线性光学等性能,在可见光和近中红外波段均具有较低的传输损耗。基于准相位匹配技术的周期极化铌酸锂（PPLN）在倍频、差频、光参量振荡和太赫兹波产生等方面获得广泛的应用,成为集成光学领域的研究热点。然而,同成分铌酸锂晶体在可见和近红外波段的光折变效应阻碍了其在集成光学领域的应用。近化学计量比锆掺杂钛扩散铌酸锂（NS Zr:Ti:LiNbO3）条型光波导,具有优异的抗光折变性能,低传输损耗,以及较低的畴反转极化电压。所以本文制备出近化学计量比Zr:Ti:LiNbO3条型光波导,并对近化学计量比Zr:Ti:LiNbO3条型光波导进行周期极化,完成近化学计量比Zr:Ti:PPLN条型光波导的制备和表征工作。最后设计基于近化学计量比Zr:Ti:PPLN条型光波导的THz波产生系统,为进一步制作出基于具有抗光折变能力的PPLN的THz高功率辐射源提供了依据。本论文的主要研究工作包括如下方面:一、同成分Zr:Ti:LiNbO3平面波导的制备与表征。采用Z切的铌酸锂晶片制备同成分Zr:Ti:LiNbO3平面波导,对其表面进行性能表征,测出在1311nm、1553nm波长下的TE/TM偏振态导模。利用Sellmeier方程计算出波导表面的氧化锂组分,为更好的制备Zr:Ti:PPLN条型光波导奠定了理论和实验基础。二、Zr:Ti:LiNbO3条型光波导和Ga:LiNbO3条型光波导的性能比较。锆离子和镓离子都具有优秀的抗光折变性能,所以在制备近化学计量比Zr:Ti:PPLN前,制备出同成分的Zr:Ti:LiNbO3条波导和Ga:LiNbO3条波导,进行波导性能的比较。之后选取同成分的Zr:Ti:LiNbO3条波导,进行富锂气相输运平衡处理,制备出近化学计量比Zr:Ti:LiNbO3条波导,并进行波导性能的表征。三、近化学计量比Zr:Ti:PPLN条型光波导的制备和表征。使用液体电极极化系统,在4.2kV高压下对近化学计量比Zr:Ti:LiNbO3条波导极化0.8s,成功制备出近化学计量比Zr:Ti:PPLN条型光波导。使用腐蚀法观察了波导表面,并测出畴周期为7.9μm。四、基于NS Zr:Ti:PPLN条波导的THz辐射源系统设计。在构想的这套方案中,以780nm波长的激光作为泵浦光,波长为1550nm的激光作为信号光,经过NS Zr:Ti:PPLN条波导差频产生1570nm的闲频光;之后1570nm和1550nm光波二次差频产生频率为2.47THz附近的太赫兹波。这为进一步制作出基于具有抗光折变能力的PPLN的THz高功率发射源提供了重要参考。