宽调谐单频相干太赫兹(THz)辐射源在高分辨波谱分析等领域具有重要的应用价值。非线性光学差频方法具有低成本、结构简单、室温运转、输出频率范围宽、相干性好等优点，是实现宽调谐单频THz产生的有效途径。一种类似于冲击波的Cherenkov形式，由于自动满足相位匹配，成为THz差频的一种新型匹配方式。目前，国际上对该方法的研究还不够深入。本文从理论和实验两方面对Cherenkov相位匹配的差频THz产生进行了全面探索。近年来，随着有机非线性晶体的发现，基于有机材料的THz辐射源开始受到关注。本文利用国产的有机非线性晶体对超宽调谐THz差频进行了实验研究。　　本文的主要工作和创新点如下:　　1.建立了块状晶体中Cherenkov相位匹配差频的理论模型。利用空间Fourier展开方法求解波动方程，获得了辐射场的解析表达式，解释了Cherenkov差频的作用机理和THz输出特性，并为辐射源性能的改进提供了理论指导。　　2.建立了基于平板波导结构的Cherenkov相位匹配差频理论模型。针对一般的非对称波导结构，求解有源波动方程，分析了几种典型结构的THz输出特性，优化了结构参数，理论上将差频转换效率提高一个数量级。发展了包含泄漏模的波导耦合模理论，进一步提出了在波导中通过Cherenkov相位匹配实现级联差频高效THz产生的新途径，比较分析了级联效应对THz差频的增强效果，为从根本上打破THz差频转换效率的量子极限提供了理论依据。　　3.利用铌酸锂晶体进行了Cherenkov相位匹配差频的实验研究。改进了双波长泵浦源的性能，将Cherenkov差频的输出能量提高至nJ量级;通过对其输入输出特性、输出波束的能量分布和偏振态等方面的测量，并结合所得的理论模型，实现了对该现象更全面的认识。　　4.利用国产有机非线性晶体进行了THz差频的实验研究。比较了DAST、OH1和DSTMS三种晶体的差频特性，利用DSTMS晶体实现了0.88-19.27THz范围的超宽调谐，在2.47mJ泵浦能量下，获得最高脉冲能量85.3nJ(3.8THz)，对应峰值功率17.9W。