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光抽运气体太赫兹(THz)激光辐射源具有光束质量好、输出功率高、能在常温下持续、稳定运转等优点，在诸多领域得到广泛应用。但受振动瓶颈效应的影响，其转化效率仍较低。针对这一问题，本文提出适当减小波导芯径与添加缓冲气体的方法，消除振动瓶颈效应、提高激光器能量转化效率和输出功率。本研究给出光抽运气体波导产生THz激光的能量转化模型，理论分析了影响能量转化效率和输出功率的各种因素，并进行了红外光抽运THz波导激光器的设计和实验研究。 论文的主要创新点如下: 1.TEA脉冲激光抽运气体波导产生THz激光的研究。基于半经典理论和振动弛豫理论，分析得到TEA二氧化碳激光抽运气体产生THz激光增益系数及抽运光吸收系数。计算输出光强、抽运吸收光强、增益系数及抽运吸收系数等物理量并作分析。研究添加缓冲气体和适当减小波导芯径提高THz激光输出光强的物理机制，建立模型并做数值计算和分析。研究表明，添加适量缓冲气体和适当减小波导芯径均能有效克服振动瓶颈效应。添加1∶1的SF6作为缓冲气体同时考虑波导壁退激活时，THz激光输出光强由2.2×104W/cm2增加为3.4×104W/cm2。 2.连续波CH3OH气体波导THz激光器的研究。建立激光能量转化模型，基于速率方程理论，理论分析并求解得到抽运光吸收系数、THz小信号增益系数以及THz激光输出功率表达式。以CH3OH为工作气体，数值计算上述物理量并做理论分析,计算结果与相关实验文献数据吻合较好。基于上述研究结果和振动弛豫理论研究添加缓冲气体及适当减小波导芯径提高转化效率和THz激光输出功率的物理机制，并作数值计算与分析得到最佳波导芯径及最佳缓冲气体比例的优化规律。研究表明，添加适量缓冲气体和适当减小波导芯径均能有效克服振动瓶颈效应。添加1∶1的He作为缓冲气体同时减小波导至6mm时，THz激光输出功率较纯CH3OH、12.5mm波导时提高18％。 3.光抽运THz激光器器件的研究。基于格林函数法研究金属线栅在THz波段的散射特性。分别以金属线栅和闪耀光栅为基础设计出宽波长范围的THz波长测量仪。