太赫兹波(Terahertz wave)是指频率在0.1 THz-10 THz(1 THz=1012 Hz,波长在30μmn-3mm)之间的电磁波,在电磁波谱上介于微波和红外线之间。太赫兹技术在材料科学、生物医学、信息通信、航空航天、国家安全等领域具有重大的科学价值和广阔的应用前景,是近年来的研究热点。太赫兹波的产生方法主要有两类,分为电子学方法和光学方法。其中光学方法中的光学参量方法是产生太赫兹波的重要方法之一,太赫兹参量源是基于非线性晶体中的受激电磁偶子散射,具有线宽窄,相干性好,室温运转,可调谐等优点；然而,产生的太赫兹波的能量较低。本文分析了太赫兹参量振荡器(TPO)产生太赫兹脉冲能量较低的原因,设计了新的方案,将太赫兹参量振荡器和种子注入式太赫兹参量产生器(is-TPG)结合,产生了大能量太赫兹波,同时研究了太赫兹参量振荡器中的斯托克斯光的调谐输出特性。本论文的主要研究内容包括：1.实验研究了基于MgO:LiNbO3晶体的太赫兹参量振荡器,总结了限制太赫兹参量振荡器产生高脉冲能量太赫兹波的因素：第一,入射泵浦光强度受到MgO:LiNbO3晶体相对较低的损伤阈值的限制,泵浦光的强度不能太大。第二,当斯托克斯光脉冲建立时,泵浦光脉冲被严重消耗。这意味着,在泵浦光脉冲峰值和斯托克斯光脉冲峰值之间有一时间间隔；而太赫兹波的产生与泵浦光强度和斯托克斯光强度的乘积有关,泵浦光脉冲和斯托克斯光脉冲的这种不完全重合减弱了参量过程。第三,由于斯托克斯光谐振腔的限制,还有泵浦光束和斯托克斯光束的小的相位匹配角,泵浦光束的尺寸不能太大。另外,谐振腔内斯托克斯光束尺寸小于泵浦光的尺寸；这样,相对尺寸较小的泵浦光束,还有泵浦光束和斯托克斯光束的空间不完全重合限制了三波的有效重合体积。2.基于以上分析,我们提出了一种新方案,通过利用太赫兹参量振荡器和表面垂直出射的种子注入式太赫兹参量产生器的结合,并且增大泵浦光脉冲能量和光束尺寸,来获得纳秒级高能量太赫兹脉冲。太赫兹参量振荡器的作用是产生斯托克斯光脉冲,被用作为表面垂直出射的种子注入式太赫兹参量产生器的种子。调整泵浦光脉冲和斯托克斯光脉冲的时间间隔来获得完整的空间重合,泵浦光脉冲具有大的脉冲能量和光束尺寸。放大斯托克斯光光束尺寸以使其大于泵浦光光束的尺寸,来获得大的有效重合体积。将太赫兹参量振荡器和斯托克斯脉冲注入太赫兹参量产生器结合来解决这些限制因素,实验数据表明,太赫兹能量输出有了很大的提升。3.研究了在MgO:LiNbO3晶体中基于受激电磁偶子散射的斯托克斯光可调谐波长输出特性,通过改变泵浦光和斯托克斯光的夹角,可获得斯托克斯光的调谐输出,将KTP晶体放入斯托克斯光谐振腔内,获得了绿光的调谐输出。