直到上個(ge) 世紀末，頻率處於(yu) 300GHz到10THz，或波長處於(yu) 30μm至1mm的電磁譜才被廣泛挖掘。THz脈衝(chong) 是研究強場與(yu) 可見光場作用下物質的動力學問題的理想工具。目前，兩(liang) 個(ge) 主要的產(chan) 生途徑分別是：結構性電場對線性加速器產(chan) 生的相對論自由電子的作用；強激光脈衝(chong) 與(yu) 稠密或氣體(ti) 電子係統的作用。

　　加速器THz源由超短脈衝(chong) 電子束的相幹輻射產(chan) 生。在加速器的迅速發展下形成了第四代X射線光源，主要基於(yu) 自發放大輻射SASE原理。電子束尺寸小於(yu) 100~ 10μm，以相幹的方式輻射THz。主要途徑如下[Rev. Sci. Instrum. 84 2501(2013)]：波蕩器、彎曲磁場偶極輻射、渡越輻射、衍射輻射、彎曲磁場\波蕩器邊界輻射、切倫(lun) 科夫輻射等。這些技術要求超短脈衝(chong) 電子束或縱向空間尺度在THz波長量級。相幹同步輻射由Michel在1982年提出，近年來，我們(men) 見證了如Hamburg FLASH上FEL、LCLS、PAL-FEL、FERMI、Frascati FEL，上海飛秒直線加速器，FLUTE以及TELBE等的發展，這些裝置上產(chan) 生的短脈衝(chong) 電子束是產(chan) 生強THz輻射的主要來源。

　　激光驅動THz源嚐試主要由以下方法：雙光場在非線性介質中的頻率轉換；激光誘導瞬變電荷位移。主要機製如下： 非線性頻率轉換指入射光場E作用下的殼層電子的擾動導致了介質的極化：

　　其中第二項展開，非線性磁化率χ(2)，在雙色場E=E(ω1)+E(ω2)作用下將產(chan) 生和頻ω1+ω2以及差頻ω1-ω2。當兩(liang) 者頻率相近時，差頻將處於(yu) THz範圍；對於(yu) 形成1THz範圍時，脈寬100fs脈衝(chong) 已經足夠以產(chan) 生一係列頻率對ωTHz。作為(wei) 一個(ge) 重要的結論，這裏必須保證THz波是載波包絡位相穩定的。

　　固態光開關(guan) ：Auston在1983年設計了固態光開關(guan) 結構，在半導體(ti) 基底上兩(liang) 個(ge) 金屬電極間設置缺口，缺口間距為(wei) 幾微米。由於(yu) 電導比較低，直到能量足夠高的短脈衝(chong) 激光輻照時，僅(jin) 有小部分偏置電流產(chan) 生。足夠短的脈衝(chong) 作用下將增強THz波段的電磁波輻射。

　　激光驅動氣體(ti) 等離子體(ti) ：聚焦飛秒激光脈衝(chong) 將很容易產(chan) 生強度超過1015W/cm2，並導致氣體(ti) 靶在幾個(ge) 光周期內(nei) 電離。超過1GVcm-1的電場將加速自由電子，振蕩的電子產(chan) 生電磁波輻射。2000年Cook等發現引入二倍頻激光後，THz轉換效率迅速增強。在10~20THz波段，轉換效率已經超過了10-4。采用6mJ，1kHz，800nm激光脈衝(chong) ，Rodriguez報道了15Hz，1μJ，帶寬120%的輻射。小尺寸源確保了再聚焦能力，短波長保證了更小的THz聚焦尺寸。

　　如表1所示即幾種THz源的特征參數，其中激光方法產(chan) 生THz源具有顯著的優(you) 勢。加速器源，特別是利用半導體(ti) 器件的裝置，提供了高頻的峰值，然而也需要更強的驅動源。此外，盡管激光產(chan) 生紅外，可見以及紫外波段的輻射，但僅(jin) FEL可以穩定產(chan) 生極紫外波段和X射線輻射。