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太赫兹激光具有很多独特的性质, THz技术在医学、通信、国防、工业生产、成像等方面应用前景广阔,但由于有效辐射源的缺乏,使得THz技术目前尚未被完全的开发。实现光束质量好、输出能量大、激光稳定输出、小型化的激光辐射源一直以来都是国内外在该方向的研究重点。光抽运THz激光器具有光束质量好,输出功率高,可以采用脉冲激励和连续激励两种方法,理论上可实现频率调谐等优点,目前仍然是技术成熟、可靠性高、比较实用的辐射源。本论文在理论和实验上对TEA CO2激光器抽运重水气体介质（D2O）产生THz激光器进行了研究。在理论研究方面,采用半经典密度矩阵理论,分析了光抽运重水气体三能级系统模型,从密度矩阵运动方程出发,与经典电磁波方程联立求解,得出THz激光信号增益系数和抽运光吸收系数方程。理论上分析了光抽运THz激光器腔式输出耦合镜透过率理论仿真模型,并进行了数值模拟,讨论了金属网栅物理参数包括衬底厚度、线宽、周期常数等对透过率的影响,分别得出了在中心波长处,线宽以及周期常数对透射率调谐的关系,为后续腔式实验提供了设计依据。在实验研究方面,研究了TEA CO2激光器分别在多横模和基横模输出下,THz激光输出能量随工作气压、抽运能量的变化规律,给出了最佳工作气压以及光光转化效率随抽运能量变化的趋势,给出了低气压时重水气体对抽运光吸收饱和效应规律。实验获得了波长为385μm,脉冲宽度为50ns的THz激光脉冲输出,设计了法布里-珀罗（Fabry-Perot）干涉仪THz激光波长测量系统。获得了THz激光光斑的能量分布曲线。实验测量了TEA CO2激光器多横模和基横模输出下, THz激光脉冲波形和抽运光脉冲波形以及抽运光的光斑大小。