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太赫兹作为现阶段重要的前沿交叉学科，在生物医学、空间通讯、安防检测、指纹识别、环境监测等众多领域有着广泛的应用，但是现阶段仍然缺乏可靠的、低成本的、高功率的太赫兹辐射源。针对此问题，本文主要探讨了垂直表面输出光学参量振荡产生太赫兹波的研究，相比与电子学方法或者是其他光子学方法，采用此种机制产生太赫兹波有着宽调谐、窄线宽、室温运转、高功率、低成本、无需耦合介质等优点，是一种有着重要研究价值的太赫兹辐射源。本文要点归纳如下：1.归纳了基于光学参量振荡产生太赫兹波的各种技术要点，并比较了太赫兹波的不同耦合方式，总结出垂直表面输出具有结构简单，调谐方便，无需使用耦合媒介，太赫兹吸收系数小等优点。2.理论上研究了光泵浦电磁耦子辐射太赫兹波的阈值、增益等特性。基于非线性耦合波方程，考虑了内腔、外腔参量振荡的区别，采用了不同的Stokes光的增益公式，得到了太赫兹参量振荡阈值、太赫兹波增益系数、三波非共线相位匹配夹角。分析结果表明：内腔比外腔更容易到达阈值且大光斑情况下有效相互作用长度较长、所需的阈值功率密度较低的结论。3.实验上研究了基于垂直表面输出光学参量振荡的可调谐单色太赫兹辐射源。搭建了内、外腔的实验平台，在内腔结构下，当泵浦光直径为3.5mm、阈值功率密度为0.32J/cm2时，得到太赫兹波的最大单脉冲能量为283nJ，峰值功率为48W，转换效率为4.77×10-6；在外腔结构下，当泵浦光直径为4mm、阈值功率密度为0.61J/cm2时，得到太赫兹波的最大单脉冲能量为1.06μJ，峰值功率为106W，转换效率为7.57×10-6。4.高性能太赫兹参量振荡器优化的理论研究：选择使用环形增强结构循环利用泵浦光，使经过晶体后出射的泵浦光返回入射到晶体中，经理论计算可得在宽脉100ns，低损耗的情况下，泵浦光多光束合成能使晶体表面的功率密度增加约70倍，更容易到达参量振荡的阈值；设计了周期极化晶体，使泵浦光和Stokes光共线传输，增加了有效相互作用长度，并使太赫兹波垂直表面输出，减小了晶体对太赫兹波的吸收；理论模拟了影响参量振荡太赫兹辐射源的线宽因素，其中以泵浦光的线宽影响最大，晶体的温度、泵浦光的发散角、谐振腔腔形、三波相位失配量也对其有一定的影响，可以通过采用种子注入和腔内插入F-P标准具来实现窄线宽太赫兹波的输出。