太赫兹波由于在电磁谱中的特殊位置,可广泛地应用于生物医学,安全检查,环境监测等众多领域,性能优良的太赫兹辐射源是实现这些应用的基础。产生太赫兹辐射源的众多方法中,非线性光学频率变换具有光路结构简单,调谐方便,输出功率较高等诸多优点。本论文介绍了差频和太赫兹参量振荡两种非线性光学频率变换方法。本文分析了差频中非共线,双折射共线,剩余色散带共线三种相位匹配方式,通过数值模拟得到了它们各自的角度调谐曲线。差频泵浦源选择二氧化碳激光器时,进行了相应的光路设计。由于陶瓷光纤激光器可通过同一谐振腔产生频率接近的两束光,分析表明利用陶瓷光纤激光器作差频泵浦源有望得到高功率,体积小的太赫兹辐射源。从晶格振动理论出发,本文得到了太赫兹参量振荡过程中参量增益的表达式和格波色散关系。根据格波色散关系和相位匹配通过数值计算得到了LiNbO₃晶体的角度调谐曲线。根据晶体晶格振动模的分布,理论上计算了参量增益随太赫兹频率和泵浦光能量的变化。实验上测量了LiNbO₃和MgO:LiNbO₃两种晶体的角度调谐曲线,两者频率调谐范围分别为:1.22-2.43THz和1.33-2.59THz。测量了太赫兹输出能量随太赫兹波频率及泵浦光能量的变化。当输入泵浦光能量为85.7mJ,在1.33THz处得到MgO:LiNbO₃晶体最高输出能量对应电压值为877.7mV。通过线性拟合的方法测量得到了LiNbO₃晶体在1.53THz处吸收系数为41.3cm^-1,MgO:LiNbO₃晶体在1.63THz处吸收系数为31.5cm^-1。