太赫兹波是介于红外与微波之间的电磁波,处于光子学与电子学的交叉波段。近二十年来,随着光电子学、材料科学的发展,对于太赫兹波的认识在不断深入,但是高强度、大带宽的太赫兹辐射源以及相应的高灵敏度探测器仍然缺乏,太赫兹波的产生原理、探测技术、成像手段等仍存在大片空白。ZnTe晶体由于其二次非线性极化率和电光系数均较大,可以在800 nm附近实现较好的相位匹配,是目前使用最广泛的飞秒激光激发产生与探测太赫兹脉冲的电光晶体材料。虽然该材料在太赫兹波段的研究较多,但对于光脉冲与该材料相互作用的微观物理本质、太赫兹波辐射与材料物理性能之间的联系、材料均匀性对太赫兹波产生与探测的影响等基本机理尚有许多有待澄清的问题。本文从飞秒激光波长和晶体厚度对ZnTe晶体中产生太赫兹波的影响入手。使用1560 nm飞秒光纤激光在不同厚度（0.5-2 mm）的ZnTe晶体中产生了太赫兹波,实验上首次观察到了1560 nm激光在ZnTe晶体中产生的太赫兹波。通过实验测试太赫兹脉冲以不同速度“走离”的现象,分析了脉冲激光波长、泵浦激光的群折射率、太赫兹波的相折射率、晶体厚度等对太赫兹时域光谱和频域光谱的影响。结果表明,太赫兹波在电光晶体中的产生机理是泵浦激光在晶体的入射面和出射面各产生一个太赫兹脉冲,该太赫兹脉冲在介质中的运动速度由其自身频率决定。在电光晶体中出射面和入射面附近相干长度以外的区域,泵浦激光产生一个运动的极化电场且随着光群速度传播。在界面附近产生的太赫兹脉冲发生相长相消干涉,出射的太赫兹波的强度和带宽是这两个太赫兹脉冲相互干涉的结果。从掺杂对ZnTe晶体改性的角度,系统研究了Zn1-xMnxTe晶体在磁学、光学和电学方面的性能,测试了其在太赫兹波段的产生、探测以及透过时域光谱。在Mn掺杂后,晶体在低温条件下的磁化率曲线与温度的关系满足居里外斯定律。PL光谱可以观察到明显的Mn掺杂导致的发光峰的变化。红外透过率(1000-4000 cm-1)提高了25-40%。掺杂后的Zn1-xMnxTe晶体电阻率最高可提高10倍,载流子浓度和载流子迁移率分别下降了5-6倍和1.1-2.3倍,太赫兹波产生效率和探测灵敏度提高了10.4%～18.9%和16.9～28.0%,且最优Mn掺杂的量为x=0.028。由于孪晶与基体取向的差别,利用LTEM成像技术可以对孪晶进行成像表征。孪晶产生的太赫兹波可能与基体产生的太赫兹波反相,从而削弱总的太赫兹波产生效率。对孪晶样品进行Pockels消光检测实现了对孪晶界两侧电场分布的成像表征,证明孪晶界会导致晶体中电场畸变,孪晶界面两侧存在电场畸变区,其宽度可达1.2 mm（平均电场为3.6 kV/cm）。提出了孪晶界两侧的n-n+-n型同质结能带模型来解释不同偏压下内部电场的变化。使用两种不同波长激发光源的激光太赫兹发射成像系统（LTEM）对ZnTe晶体中的Te夹杂进行了成像和光谱表征。在1560 nm泵浦脉冲激光入射下,Te夹杂处太赫兹波发射效率比ZnTe基体低5倍左右,同时Te夹杂两侧的缺陷富集区会提高系统噪声水平。在800 nm泵浦脉冲激光入射下,首次观察到了ZnTe晶体中Te夹杂产生的太赫兹波,其幅度比ZnTe产生的太赫兹波高5倍以上,但其产生波段较低,主要在0.3 THz以下。通过分析Te夹杂中产生太赫兹波的幅度对泵浦激光功率、偏振角度的依赖性,阐明了Te夹杂中产生太赫兹波的机理为光电流效应。通过对Te夹杂中产生太赫兹波偏振分量的空间成像测试,表明了驱动载流子运动的电场是p-ZnTe与Te夹杂形成的异质结电场。Te夹杂中的光生载流子在该内建电场的作用下在夹杂内部进行往复运动,从而产生长时间振荡。利用800 nm超短脉冲激光泵浦ZnTe晶体,测试其太赫兹光谱随着晶体方位角的变化,用该数据校正了螺旋型光电导天线探测得到的太赫兹波偏振分量数据。利用ZnTe晶体作为探测晶体,通过探测GaTe晶体发出的太赫兹波偏振分量随着晶体方位角、入射角和激光偏振角度的变化规律,阐释了样品中不同的太赫兹辐射机理所占的分量,实现了对样品表面晶格重构和非立方迁移率各向异性的表征,发展太赫兹波发射光谱成为对材料表面和界面敏感的表征手段。