太赫兹科学技术的发展迫切需要大功率的太赫兹波源,基于回旋管的太赫兹波源技术是实现大功率太赫兹辐射的有效途径,脉冲强磁场下的回旋管波源可以实现更高的极限工作频率和功率输出,对于太赫兹技术发展及其应用意义重大。研制过程中其输出参数的准确测量是实现回旋管可靠工作和高效出光的前提,但高速时变磁场导致太赫兹回旋管输出信号具有峰值功率高（W级）、脉冲持续时间短（μs级）、重复频率低（单次脉冲运行）、宽频带输出范围（几百GHz）等特点,导致传统的测量手段很难满足测试要求。针对所述问题,本文开展了脉冲大功率太赫兹波的宽带瞬时测量技术研究,为回旋管的参数测量和工作特性分析提供技术支撑,主要包括以下内容:（1）太赫兹频率测量方面,针对脉冲磁场回旋管输出信号宽频率范围变化特点,本文以塞曼效应为理论基础,研究并提出了采用电子自旋共振技术（Electron Spin Resonance,ESR）的宽带太赫兹波频率测量方案,阐明了太赫兹波频率测量原理及方法可行性,揭示了ESR信号波谱特征及其影响因素。同时,为解决频率响应信号（ESR信号）微弱易被噪声干扰的问题,提出了采用稀疏分解自适应算法的ESR信号特征提取方法,基于ESR信号特征构建经过学习的字典库,研究了不同信噪比下特征信号的重构精度,可将低信噪比下微弱ESR信号的信噪比提高三个量级,并进行了仿真与实验研究。（2）研制了宽带太赫兹频率测量系统,测量带宽最高可达2 THz,远优于商用混频设备,并在稳态和脉冲场条件下深入研究了系统的响应特性,通过实验比较了不同磁场梯度条件下该方法精度、稳定度、线性度、分辨率等技术指标,实现了0.1-0.7 THz范围内0.1%精度、99.9%线性度、0.001%分辨率的连续太赫兹波测量。探究了连续太赫兹波多色信号同时测量以及多色信号的测量分辨力（0.1 GHz）。另外,脉冲场下提出了引入参考信号提高测量分辨率的方法以及探究了窄脉冲（百微秒级）太赫兹频率瞬时测量,为脉冲太赫兹波频率测量提供了一种新思路。（3）太赫兹功率测量方面,针对脉冲磁场回旋管输出峰值功率大但能量较小的特点,提出了大尺寸暂态快响应微测辐射热计功率测量方案,利用微测辐射热计暂态响应同步测量脉冲能量、功率和脉宽。阐述了微测辐射热计太赫兹功率测量原理,建立了其等效模型,完成了热平衡过程的相关理论分析和推导。设计了探测器结构,研究了金属薄膜在太赫兹波段吸收性能,并采用金属Cr薄膜实现太赫兹全带宽高效吸收。从热响应时间和电信号线性输出两方面出发,协同优化设计了基于氧化钒热敏材料的大功率探测单元结构和低噪声差分放大电路,并进行了宽带暂态快响应功率测量单元制备。（4）为了说明微测辐射热计性能指标,开展了微测辐射热计的热学与光电性能测试。并从测试方法、关键技术、测试结果三个方面进行了分析讨论,完成了相应的实验。结果表明,在208 GHz频率下器件稳态响应和暂态响应分别为1.18 V/W和11 V/J,对应的不确定度为1.92%和4.47%。其中,在暂态条件下,可同时测量微秒级脉冲大功率太赫兹波的能量、功率和脉宽等三个关键参量,成功实现25 m J/50 W/500μs的太赫兹窄脉冲输出信号的准确测量。（5）基于频率功率测量技术进行了脉冲磁场回旋管太赫兹波源诊断研究。介绍了课题组研制的脉冲磁场太赫兹回旋管系统,研制了针对回旋管高阶模式的低损耗传输线,阐明了传输结构中电磁波模式、频率、波导尺寸与传输损耗之间的规律,调试了脉冲太赫兹回旋管,分析了涡流效应对频率测量的影响,开展了其输出频率和辐射功率瞬时测量研究并取得了预期的实验结果。最后将实验结果与商用设备测试结果进行了对比,频率测量误差约0.38%,功率误差约10%,证明了测量技术的可靠性,为回旋管的优化设计与状态分析提供了支撑。