THz波以其良好的透视性、高的分辨本领、优秀的安全性等优点,在生物技术、航空航天、材料科学等领域得到了广泛应用。而目前采用CO₂激光泵浦分子气体产生THz激光输出是最常用的比较成熟的获取THz激光的方法。光泵THz激光器要求泵浦源CO₂激光器的输出激光为单纵模且频率稳定。研究TEA CO₂激光器腔长控制系统的目的是改善TEA CO₂激光器的腔长稳定性,提高激光器注入锁定的成功率,从而获取单纵模、频率稳定的输出CO₂激光。本文概述了谐振腔腔长控制的基本原理,比较了多种控制方案的优缺点,并选择了以单片机为核心控制器的设计方案,介绍了TEA CO₂激光器腔长控制系统的主要组成模块。并在此基础上设计了控制系统的控制电路模块,结合PID控制算法,编写了相应的控制程序,并从硬件和软件抗干扰两个角度对系统抗干扰进行了设计。在实验方面的研究,搭建了腔长控制系统静态及动态实验所需的实验平台,完成了控制系统在两种平台下的实验研究,分析了控制系统在两种平台的工作性能。研究表明,对于静态实验,腔长控制系统能通过调节压电陶瓷改变谐振腔腔长,寻找到与注入种子光匹配的腔长,并使谐振腔稳定在这一腔长;而对于动态实验,功率振荡器的机械振动对谐振腔长匹配有严重的影响。尽管可以获得部分注入锁定的激光脉冲输出,为获得理想的结果,还必须加强机械振动隔离措施和改善腔长检测光学系统。