利用飞秒激光作为激发源的THz时域光谱技术是一种非常有效的电磁辐射相位相干测试手段.目前,在很多活跃的研究领域,太赫兹科学技术扮演了越来越重要的角色.本论文以理论与实验相结合的方法,旨在研制基于光学整流的THz时域光谱实验系统.在研究该系统运转特性的基础上,开展一些THz波的应用研究.本论文主要包括以下几方面工作: 1.在大量阅读文献的基础上,综述了THz科学技术的国内外研究现状. 2.介绍了基于光学整流原理产生THz辐射的基本原理.讨论了THz波产生的最佳相位匹配条件以及(110)切割的ZnTe晶体光轴相对于泵浦光偏振方向的取向对THz辐射的影响. 3.系统介绍了太赫兹时域光谱系统中THz辐射电场的测量方法.利用折射率椭球方法分析了作为THz探测器的ZnTe晶体的电光效应；并对平衡探测进行了理论分析. 4.利用实验室自行搭建的自锁模Ti:sapphire飞秒激光器为激励源,建立了一套基于光学整流原理的THz波时域光谱实验装置.该装置包括:飞秒激光器:THz波的产生与探测；数据采集与处理；计算机控制.经过优化调试,该装置运转稳定,复现性好,光谱分辨率达到文献报导的水平. 5.从理论和实验两方面系统的研究了影响THz辐射效率的因素.基于光学整流原理并考虑双光子吸收、衍射效应,建立了THz辐射场强与泵浦光斑尺寸相关联的理论表达式,理论计算结果与实验符合很好. 6.利用我们的THz时域光谱实验装置,研究了THz波段亚波长金属微结构光栅的光谱透射特性.首次观察到透射光谱增强现象. 7.在系统实验研究的基础上,研制了一台小型化THz时域光谱议实验样机,并初步调试成功. 8.论文最后对前期工作提出改进意见,并对后续工作提出建议.