太赫兹波由于其在生物医学、安全检查、通信技术等方面潜在的应用价值,成为目前热门的研究领域之一,而太赫兹源技术是其中一个重要也是最基本的研究方向。非线性光学差频技术由于高效、高功率、精简的结构以及可调谐等优点,成为了研发太赫兹辐射源的一种重要技术,而如何实现差频过程中的相位匹配是一个关键问题。腔相位匹配（CPM）技术在近年来得以实验验证,并展现出在制备小型太赫兹源方面的潜在优势。而目前的研究报导中鲜有基于CPM的差频理论或者实验研究。根据这一研究现状,本文从实际角度出发,研究了几种基于CPM的CO₂激光器差频产生太赫兹辐射的理论方案。具体包括以下几方面内容:1、首先简要介绍了CPM在非线性作用过程中的相位匹配原理,并从理论上建立了一个基于CPM的差频模型。从麦克斯韦方程出发,推导出了基于CPM的差频理论公式。并在CO₂激光器中找到了两条能够满足该模型最优工作条件的支线:9.5524μm[9P（20）]、9.7937μm[9P（46）],其对应的GaAs晶体厚度为756.6μm。同条件下,有无CPM的差频效率计算对比表明,本文方法可提升差频效率约6个数量级,其峰值功率转换效率可以达到2.04%,相当于83%的光子转换效率。2、结合CPM和准相位匹配（QPM）两种技术特点,提出了一种新型相位匹配方案:将周期极化晶体放置于一个两侧镀有高反涂层的平行平面腔中。理论结果表明:与单独利用CPM和QPM的差频模型相比,在相同的作用条件下,该模型的转换效率均可以提高约2个数量级。这种结合了CPM和QPM两者优点的相位匹配方法,有望替代CPM或者QPM而成为一种新的相位匹配技术。3、根据上述的理论方法,设计了相应的实验方案,并根据在CPM中存在的泵浦能量利用率低的问题,设计了一种让泵浦光斜入射至微腔的实验方案。其中,利用一台CO₂激光器作为泵浦源,实现双脉冲同步输出。介绍了各方案中非线性作用腔的制备方式和参数,并从实际角度简要说明了上述一系列实验设计的可行性。总体而言,本文对基于CPM的差频技术进行了较为深入的理论研究,为相关的非线性光学差频实验提供了一定的理论基础。