太赫兹科学与技术的研究是当前热门课题。太赫兹作为一种电磁波,其波长在30-3000微米之间,由于其具有较好的相干性,我们可以利用干涉效应来研究太赫兹波本身的信息,如幅度、频率及相位等;同时还能测量材料的厚度以及光学参数等。相比在光学波段,测量材料光学参数如介电常数、折射率等参数的方法和设备有很多,比如说椭偏仪、光谱仪等设备,这些设备通过对入射光的反射或透射来反演材料的光学参数,而这些方法在太赫兹波段实现较为困难。另外基于昂贵的飞秒激光器的太赫兹时域光谱仪已经问世,这种测量系统中太赫兹源是脉冲式的,而非连续太赫兹光源。这种脉冲太赫兹系统光路复杂,使用了很多光学元件,系统调试耗时长,效率较低,成本很高,因此开发基于连续太赫兹源的测量系统具有显著优势。此外,微波波段测量材料的介电常数的方法也有很多,比如说矩形波导法、准光耦合方法,这些矩形波导系统和准光部件在微波波段尺寸大,机械加工容易,但到了太赫兹波段,波长变小,对应的测量系统部件尺寸也相应减少,加工精度要求10微米以上,这给机械加工带来了极大的困难。因此,在太赫兹测量领域,高效率且高精度地表征材料参数仍然是目前研究的难题之一。本论文提出通过搭建一套由太赫兹源、探测器和待测材料组成的简洁光路系统,对太赫兹波在自由路径中产生的空间耦合即干涉情况进行分析,取得了如下成果:第一,通过不同的光学路径扫描方式进行对比测量,利用傅里叶变换分析探测器响应波形从而获得了太赫兹源的频率属性;第二,通过对光路的分段扫描,在扫描路径的一半处插入介质材料,并对插入材料而引起的信号相位跳变进行捕捉,进而计算出介质材料的折射率。对A4纸张、塑料薄膜以及玻璃片等材料进行了测量,最终实验测得A4纸张在216 GHz下的折射率为1.632,玻璃片、塑料薄膜的折射率分别为1.549和2.04。测量结果表明利用这种相干测量系统来提取材料折射率的方法,准确率高达98%以上。