基于自由电子激光(Free Electron Laser,FEL)的太赫兹波源可产生波长连续可调频率范围在0.1THz-10THz的远红外辐射激光,且该辐射光功率和效率都非常高,优于其他太赫兹波源。光学谐振腔作为太赫兹自由电子激光(THz-FEL)装置的核心系统之一,其主要作用是为反射光脉冲和相继电子束提供能量耦合的场所,研制高增益低损耗的光学谐振腔具有非常重要的意义。为使FEL装置能快速达到能量饱和出光,在光学谐振腔中加入波导对光场进行约束,以达到降低损耗提高增益的目的。本文所研究波导安装于FEL装置波荡器16mm的磁铁间隙中,为满足低损耗高增益要求,对波导材料的相对磁导率、刚度、强度以及加工的直线度、平面度和表面粗糙度都有较高要求,需对其进行研究设计。首先,通过对比分析知波导能对光场聚束,可大幅降低损耗提高增益,对整个FEL装置有非常重要的作用。然后,综合考虑强度、刚度以及安装空间受波荡器间隙限制等因素,对波导进行整体结构优化设计。但所设计出的波导结构为1130mm长,截面为40mm×10mm矩形空腔,空腔内表面要求镀层处理以及1.6μm的高粗糙度,现有工艺无法直接加工获得,相应地设计出可行的工程机械结构。而改进后的部件结构非常薄仅有2mm厚且较长,本身强度、刚度十分差极易变形,针对此问题进行加工工艺的试验研究,通过两次试验加工得到可行的加工工艺路线。与此同时,考虑到波导需要焊接且其内表面需要镀层处理,通过多次试验对比确定相应的镀层处理方法以及镀层材料。完成相关工艺研究后,进行正式波导的机械加工、焊接、精度检测以及真空检漏。正式波导的直线度为0.07mm、平面度为0.10mm、上下表面平行度为0.08mm,针对1130mm这样一个细长空腔薄壁部件,这是目前能达到的较好精度。所研制的波导将为THz-FEL装置的顺利出光建立良好的基础。