采用太赫兹时域光谱 (THz-TDS)技术测量了乳清酸在 10~120 cm-1的室温特征吸收谱; 基于密度泛函理论, 对乳清酸单个分子和晶胞周期结构的光学模式进行模拟计算。研究结果表明: 乳清酸在10~120 cm-1波段范围内有 3个明显的特征吸收峰, 除 95.5 cm-1的吸收峰来源于分子内和分子间相互作用外, 其余 2个特征吸收峰主要来源于分子间相互作用模式。乳清酸分子间的相互作用一定程度上遏制了其分子内振动强度。该研究将有助于工业生产中乳清酸的监测及其临床药理特性的分析。

卷烟湿度及密度是衡量烟支品质的重要物理指标，适当的湿度和密度不仅可以提高烟支质量，而且可以降低残品率。以检测烟支湿度及密度为目的，利用时域谱(TDS)实验系统采集密度相同但湿度不同的3 组烟支样品(每组11 个样品)及湿度相同但密度不同的2 组烟支样品(每组14 个样品)的太赫兹时域波谱，建立了基于峰值衰减量ln E的湿度计算模型和烟支密度与太赫兹时域谱峰值的数学表达式。结果表明，利用湿度模型计算的结果与传统烘干称重法比较，在湿度20%以下两者的绝对误差小于2.5%；烟支密度与太赫兹时域谱峰值相关且相关系数约为0.9639。说明基于太赫兹时域谱的烟支湿度密度检测不但可行而且具有较高精度。

测量液体或气体样品的太赫兹光学参数时，常采用石英玻璃作为容器，因此在计算样品的折射率和吸收率时需要考虑石英玻璃太赫兹光学参数的影响。文中利用太赫兹时域谱技术测量了石英玻璃的太赫兹时域光谱，根据测量模型计算了太赫兹波段的折射率和吸收率，并利用误差传播理论分析了这些光学参数的误差。结果发现折射率误差在0.2~2.0 THz范围内基本保持不变，而吸收率误差则随频率增大而呈指数增大。这对于提高测量石英玻璃容器中的气体及液体样品太赫兹光学参数的准确性具有重要价值。

提出了一种基于一定频率内平均吸收的太赫兹(THz)波振幅成像新方法。 太赫兹波频率在0.1～10 THz之间, 波段位于红外和微波之间。 太赫兹波成像技术的一个显著特点是信息量大, 如何对每个样品点的大量信息进行处理提取有用信息重构出样品的图像是一项关键技术。 选用中间挖空有“THz”字样的白纸为样品作太赫兹波成像研究, 首先探讨了时域和频域上几种常用太赫兹波振幅成像方法所反映的样品信息及其特点, 进一步使用提出的基于一定频率内平均吸收的太赫兹波振幅成像新方法对样品进行图像重构。 实验结果表明这种新方法可以很好的反映样品的真实信息, 反映了样品在一定频率范围内由于吸收而引起的效果的综合, 与吸收系数和厚度相关, 离散效应得到了很好的消除, 相对几种常用的太赫兹波振幅成像方法能够得到更清晰的图像。 此新方法尤其适用于结构简单的样品, 能够成为几种常用振幅成像方法的有力补充。

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。

采用太赫兹反射式时域光谱系统， 测量了包括正己烷、 液状石蜡、 无水酒精和水在内的四种有机溶剂的反射式时域光谱， 并根据实验模型设计了两种计算方法提取液体样品的光学参数。 此外， 还将反射算法得到的样品光学参数与透射算法的结果进行比较， 验证了反射式系统对应算法结果的正确性， 解决了透射系统无法准确测量和提取对太赫兹吸收很强的样品的光学参数的难题。

利用太赫兹时域光谱技术对六种常用非极性有机溶剂进行了测量， 其中包括正己烷、 环己烷、 石油醚、 甲苯、 四氯化碳和二硫化碳。 由于这些非极性有机溶剂常用于溶解其他有机物， 因此测量非极性有机溶剂的光学参数， 有助于进一步研究其他有机物在太赫兹波段的各种特性。 在提取有机溶剂光学参数的过程中， 考虑了用于盛放液体的比色皿对太赫兹信号的影响， 通过改进传递函数的计算公式， 提取出非极性有机溶剂的信息， 精确计算得到光学参数折射率和吸收系数。

采用太赫兹时域谱分析技术测量了在氮气和空气环境下四种典型爆炸物的太赫兹光谱，并分别利用均值平滑、傅里叶低通滤波以及小波分解与重构三种方法来消除空气中由水蒸气吸收引起的光谱振荡现象。实验结果表明：四种爆炸物的太赫兹光谱具有可分辨的特征，能够作为识别的依据；通过研究水蒸气的影响，使得利用太赫兹时域谱分析技术检测爆炸物向实用化迈进了一步。