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太赫兹辐射源技术是整个太赫兹技术研究领域的基础和关键所在。目前,获取太赫兹辐射的方法主要包括电子学方法和光子学方法。利用非线性光学效应产生的太赫兹辐射源具有高功率、宽调谐、室温运转、结构紧凑和低成本等优点。这类太赫兹辐射源主要分为三种：利用光学差频产生的太赫兹辐射源；利用四波混频效应产生的太赫兹辐射源；利用晶体拉曼效应的太赫兹参量振荡器产生的太赫兹辐射源。本论文的主要内容归纳如下：1、从麦克斯韦方程组出发,对皮秒光脉冲在光纤内的传输方程以及四波混频效应理论进行推导和论述。模拟了八角光子晶体光纤的色散和损耗特性：当入射光波长为λ=1.55μm时,该光子晶体光纤的色散数值控制在±0.5ps/(km-nm)范围内,限制性损耗仅为0.06dB/km,非线性系数为86.5W/km。然后分析和模拟了共线相位匹配条件,在泵浦光波长λ1的调节范围为1.48-1.62μm时,产生的太赫兹辐射的频率调谐范围为7.07-7.74THz。最后模拟了八角光子晶体光纤中的四波混频耦合波方程,在泵浦光和信号光有相同的峰值功率、脉宽和重频,并且分别为2kW、12ps和60MHz的情况下,在7.42THz处获得最大值峰值功率2.55W,峰值转换效率为0.89%。,并且给出了太赫兹辐射的时域脉冲图。2、以三波混频理论为基础,理论分析和模拟了GaP晶体光学差频产生太赫兹辐射的共线和非共线两种相位匹配方式。当泵浦光波长为1.064μm,信号光波长调谐范围为1.065-1.086μm时,在满足非共线相位匹配条件下,非共线角θinext从1.7’～70.8’变化时,对应的差频产生的太赫兹辐射的频率为0.26-5.27THz。接着分析了非共线角θinext与信号光波长和太赫兹辐射在晶体外的出射角θTHzext的关系。在满足共线相位匹配条件下,差频产生的太赫兹辐射的频率为0.26-5.27THz,对应的相位失配量为0.36-28.79cm-1。3、建立了GaP晶体共线差频产生太赫兹辐射的实验系统,利用MgO:LiNbO3-TPO系统产生了波长调谐范围为1.069～1.074μm的信号光。通过1.064μm的泵浦光和1.071μm的信号光在切割方向为<110>,尺寸为10xlOx5mm3的GaP晶体中共线差频,获得了频率为1.84THz、最大峰值功率为29.1W的太赫兹辐射。