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随着THz技术的发展，THz脉冲整形技术在量子系统激子跃迁、生物医学成像、分子振动和转动动力学、高速光信号处理和超快无线数字通信等领域，尤其是在准光学合成孔径雷达（SAR）等特殊领域的巨大应用价值，使其成为当前THz研究领域的前沿课题。 本课题来自国家自然科学基金面上项目(61071016/F010608)，主要从以下三个方面展开研究： 一、基于飞秒脉冲整形原理与差频THz脉冲辐射原理，提出了差频THz脉冲整形方案。在忽略晶体的吸收与散射作用的情况下，对差频过程耦合波方程进行理论推导和Matlab模拟，从理论上证明通过控制两垂直正交泵浦脉冲之间的时间延迟可以实现对辐射 THz波电场的振幅和偏振极性的控制。在考虑晶体的吸收与散射、以及 THz波与泵浦光之间相位失配的情况下，讨论了晶体的长度、泵浦脉冲的宽度对辐射THz波频谱的影响。发现在不同厚度的ZnTe晶体中均可实现中心频率为2THz的THz波输出，而且泵浦脉冲宽度的增加也会使辐射 THz波的频谱强度增加。研究了晶体的晶向对THz辐射效率的影响作用，发现在(110)-切面的晶体中可实现最大功率THz波输出。 二、在考虑晶体吸收与散射情况下，对同属闪锌矿结构的GaAs、GaP、InP、CdTe和ZnTe晶体中差频THz辐射效率进行了理论研究。发现晶体的吸收作用是决定THz辐射频谱宽度的主要因素。通过对相位失配方程的理论计算发现，对应于ZnTe、GaAs、GaP、InP、CdTe晶体，分别使用0.8μm、1.33μm、1.18μm、1.22μm和1.0μm泵浦波长可以实现完全相位匹配。若泵浦脉冲宽度100fs、晶体厚度为0.1mm，波长分别为0.8μm（ZnTe）、1.56μm（GaAs、GaP、InP）和1.064μm（CdTe）的激光作为泵浦光，可以实现频谱宽度为3.8THz（ZnTe）、5.2THz（GaAs）、6.2 THz（GaP）、4.8THz（InP）和3.1THz（CdTe）的THz波输出。若晶体厚度为0.5mm时，ZnTe晶体满足完全相位匹配特性，所产生THz波在频谱宽度和峰值强度等方面要优于其它四种晶体。 最后，对飞秒脉冲整形系统提出了改进方案，改进后的整形系统可以同时实现对泵浦脉冲的分束和时间间隔的控制，并可以进行脉冲的波包和相位的分离控制，从而提高了系统的灵活性和辐射THz波的效率。