果糖是一种常见于蜂蜜和多种植物中的简单酮糖, 属于三种可食用单糖之一, 可与葡萄糖结合形成双糖蔗糖。 纯净的果糖常温呈白色晶体状, 具有甜度高、 升糖指数低等优点, 广泛应用于食品行业。 截止目前, 由于针对固相果糖的太赫兹和红外特征吸收谱研究大多局限于单纯的实验测试或者基于单分子理论计算, 缺乏较为系统完善的研究, 因此从理论和实验上系统研究了固相果糖的太赫兹特征吸收谱及红外特征吸收谱, 首次报道了固相果糖在频谱大于3.0 THz以外的特征吸收峰的实验值, 采用基于单分子的MP2和B3LYP泛函以及基于晶胞的PBE和PW91交换相关泛函计算获得了固相果糖太赫兹及红外特征吸收谱, 并与实验获得的固相果糖太赫兹及红外特征吸收谱进行了比对分析, 发现基于晶胞的PBE和PW91交换相关泛函计算结果与实验获得的果糖太赫兹特征吸收峰更相符, 表明固相果糖在0.1～4.0 THz的大多数太赫兹特征吸收峰源自分子间相互作用而非分子内相互作用, 揭示了果糖分子周围环境对果糖振动模式的显著影响。

基于瞬态光电流模型研究了激光波长对双色激光等离子体产生太赫兹波的影响.通过理论计算证明: 太赫兹信号随激光波长的增大而增强, 其变化趋势不会因为双色激光强度、脉宽、相位差、强度比的变化而改变; 太赫兹波的频谱不会因为激光波长的改变发生变化.分析了双色激光波长影响太赫兹辐射强度的原因, 并利用自由电子密度和漂移电流密度阐明了该影响的内在物理机制.

基于改进的二维光电流模型，研究了双色激光偏振夹角对太赫兹辐射产生的影响.通过改变基频光以及其对应的倍频光的偏振夹角发现，在激光等离子体中辐射的太赫兹波的强度与双色激光的偏振夹角呈周期性变化，并且最佳偏振夹角和不同激光强度也有关系.在相对较低的激光强度下（≤2×1014W/cm2），当两束激光具备相同的偏振方向，即偏振夹角为0°时，太赫兹幅值达到最大；然而，当激光强度足够高(>2×1014W/cm2)时，最佳的偏振夹角会随着激光强度的增加而变大.从电子密度的角度来分析产生这种现象的原因，并用剩余漂移电流来揭示其潜在的物理机制.研究表明，剩余漂移电流是激光诱导等离子体产生太赫兹波的本质根源，对太赫兹波的产量起着决定性作用.

从实验上研究了光电导天线电极之间激光光斑大小对太赫兹波产生的影响。另外，理论模拟了激光功率密度与太赫兹波辐射强度之间的关系，与实验结果非常吻合。泵浦光激光功率密度的增加能够显著的提高太赫兹波辐射强度，但是当超过一定值后会趋于饱和，此时若继续减小光斑尺寸，激光功率密度的增加不会使太赫兹产生继续增强。但是，太赫兹波却会随着光斑尺寸的减小而变弱。

利用太赫兹时域光谱技术获得了DNA碱基分子胞嘧啶和胸腺嘧啶在0.1―3.5 THz的特征吸收谱, 发现胞嘧啶在2.53 THz的特征吸收细节信息。 采用考虑了周期性边界条件的赝势平面波密度泛函方法对胞嘧啶分子晶体进行了结构优化和晶格动力学计算, 模拟重现其太赫兹特征吸收光谱, 并成功辨识了胞嘧啶在0.1―3.5 THz的所有特征吸收峰。 研究结果表明, 这些重要的生物分子在太赫兹频段表现出鲜明的光谱特性, 胞嘧啶分子3.5 THz以下的吸收特性均来源于由分子间氢键支配的外振动模式。

采用太赫兹时域光谱技术测量了苯甲酸及其钠盐苯甲酸钠在8～115 cm-1的特征吸收光谱, 分析总结了苯甲酸实测特征吸收峰的归属, 并利用密度泛函理论对苯甲酸钠进行了结构优化和振动模式计算。 结果表明: 利用苯甲酸和苯甲酸钠在太赫兹波段的特征吸收谱完全可以辨识这两种性状相似的物质; 导致苯甲酸钠和苯甲酸太赫兹特征吸收谱存在差异的根本原因是苯甲酸钠的离子键影响了分子内共价键的键长和原子间的键角以及其在晶胞内分子间的相互作用和排列组成; 除了苯甲酸的107 cm-1和苯甲酸钠的54 cm-1 吸收峰, 苯甲酸和苯甲酸钠的其余实测特征吸收峰均来源于分子的集体振动。

在一维紧束缚微带和接触库仑相互作用近似下, 利用扩展半导体布洛赫(Bloch)方程研究飞秒激光脉冲激励的太赫兹场驱动的半导体超晶格的光吸收谱及带间极化相干波包的时间演变。在直流偏置条件下, 超晶格的光吸收谱由无外加电场时的连续带状吸收变化成一系列等能量间隔的吸收峰, 能量间隔与外加的直流偏置电场成正比, 这些吸收峰称为万纳-斯塔克梯(Wannier-Stark ladder), 对应布洛赫电子和空穴在实际空间和动量空间中的周期性振荡运动, 即布洛赫振荡; 而在仅有太赫兹电场驱动的情况下, 无外加电场时的光吸收沿发生移动, 同时连续带状光吸收谱分列成一系列的等间隔吸收峰, 称为动态斯塔克梯(Dynamical Stark ladder), 能量间隔等于外加太赫兹交变电场的频率, 与外加太赫兹电场的幅值大小无关; 当直流偏置电场与太赫兹电场同时存在时, 超晶格的光吸收沿不再发生移动, 连续带状光吸收谱变为更复杂的结构, 这种复杂的结构可以通过万纳-斯塔克梯与交流斯塔克梯的组合来识别和解释。在直流电场和太赫兹交变电场同时作用时, 直流场的大小与交流电场的频率之比和交流电场的大小与交流电场的频率之比是起决定性作用的两个量。如果直流场的大小与交流电场的频率之比是整数, 一个布洛赫频率内就有该整数个谐波产生, 如果直流场的大小与交流电场的频率之比是分数, 将引起动态分数斯塔克梯(Dynamical fractional Stark ladder)的形成。而交流电场的大小与交流电场频率之比决定极化波包的空间扩展程度。