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盡管光電導(dǎo)天線和光電晶體是產(chǎn)生和探測寬帶太赫茲輻射使用最廣泛的方法，也有其他其中方法已經(jīng)得以運(yùn)用。接下來我們就對這些方法做個(gè)簡短的介紹作為補(bǔ)充。

一、空氣/激光感應(yīng)等離子體

強(qiáng)激光脈沖可以電離它們穿過的空氣或者氣體。該等離子體可以用作產(chǎn)生太赫茲輻射的脈沖。此種方案的優(yōu)勢在于可以使用非常高強(qiáng)度的激光，而不用擔(dān)心損壞非線性介質(zhì)。首先在從氣體-等離子體中產(chǎn)生太赫茲輻射的演示中，用到可單頻率光束。太赫茲輻射由等離子體重電子的質(zhì)動(dòng)力加速產(chǎn)生。然而，最近從雙色混頻的技術(shù)中得到了前景良好的結(jié)果。在該技術(shù)中，太赫茲輻射產(chǎn)生效率高得多。在此方案中，激光脈沖與其二次諧波混合。人們認(rèn)為由于瞬時(shí)激光場產(chǎn)生的庫倫壁壘抑制，氣體的束縛電子會被遂穿電離快速離子定向瞬時(shí)光電流。以類似DCA的方式，這一直接的時(shí)變光電流產(chǎn)生大赫茲遠(yuǎn)場，這是由于電流在飛秒脈沖的時(shí)間尺度上產(chǎn)生。

二、電子加速器的方法

電子加速器可以產(chǎn)生非常強(qiáng)的太赫茲輻射脈沖，幅度的量級比至今討論到的臺式源要大得多。當(dāng)相對電子被加速后，它們會產(chǎn)生電赫茲輻射。飛秒脈沖入射到砷化鎵表面時(shí)灰產(chǎn)生短束電子。這種超短的電極串由加速到相對論速度。那么現(xiàn)在就有兩種方法可以產(chǎn)生太赫茲輻射，要么由磁場控制電子串來產(chǎn)生同步加速輻射，要么將電子串對準(zhǔn)目標(biāo)金屬，產(chǎn)生韌致輻射。

三、光電-丹伯發(fā)射器

一般說來，半導(dǎo)體的電子和空穴具有不同的擴(kuò)散率。如果空間環(huán)境不對稱，光電子和空穴就會擴(kuò)散形成非對稱的電荷分配，這就是所說的光電-丹伯效應(yīng)。瞬時(shí)電流會沿著非對稱的方向，所以瞬時(shí)電流會與半導(dǎo)體材料表面垂直，并且產(chǎn)生的遠(yuǎn)場太赫茲會在表面?zhèn)鞑?，使得有效收集太赫茲輻射顯得極其具有挑戰(zhàn)性。然而最近發(fā)生，通過在半導(dǎo)體表面進(jìn)行簡單遮蔽，有可能在表面產(chǎn)生瞬時(shí)電流，從而可以導(dǎo)致將要發(fā)射的遠(yuǎn)場輻射與半導(dǎo)體表面垂直。

太赫茲輻射的發(fā)展前景

盡管太赫茲時(shí)域光譜技術(shù)已經(jīng)是一項(xiàng)成熟的技術(shù)，它在全世界范圍內(nèi)仍然在積極的發(fā)展中，人們特別有興趣去改善的兩個(gè)參數(shù)是太赫茲脈沖能量和帶寬。飛秒脈沖激光器的特性同時(shí)影響太赫茲脈沖的帶寬和能量。擁有小到約5fs的極短脈沖的飛秒激光器隨著時(shí)間的流逝已經(jīng)成為了應(yīng)用越來越廣的激光器，并且它的輸出能量也在與日俱增。由于激光器尺寸逐漸變小及這些系統(tǒng)相對于傳統(tǒng)大激光器成本的降低，飛秒光纖激光器在太赫茲領(lǐng)域也引起人們濃厚的興趣；這些系統(tǒng)如今也可以產(chǎn)生短于100fs的脈沖，重復(fù)率高達(dá)數(shù)十吉赫的脈沖也有可能，加快了數(shù)據(jù)采集。進(jìn)一步展望未來，基于半導(dǎo)體材料的垂直外部腔體的表面發(fā)射激光的激光器在同時(shí)小于飛秒激光的大小與成本方面都具有極大的可能性。

另一項(xiàng)重要的提高太赫茲系統(tǒng)性能參數(shù)的方法是產(chǎn)生和探測太赫茲輻射的材料，如果用的PCA材料那么重要的參數(shù)就是電子重獲時(shí)間，這可以通過將缺陷引入材料來進(jìn)行處理，此過程可以在晶體生長過程中完成，或者在生成過程完成會后通過輻射損傷或者溫度處理來完成。對于材料和處理方法的研究，提供最快的捕獲時(shí)間仍是研究中最活躍的領(lǐng)域。改進(jìn)電子重獲時(shí)間的另一潛在系統(tǒng)為擁有很高散射率的子能帶躍遷系統(tǒng)。另有一個(gè)研究著眼與產(chǎn)生太赫茲輻射的新非線性材料：例如：三氟化二乙氨基硫這種有機(jī)材料最近就受到了極大的關(guān)注。在這種類別下還有很多其他材料，比如，非晶態(tài)電光聚合物，高分子半導(dǎo)體和光電晶體高分子鹽也是如今研究的重點(diǎn)，這為定做的太赫茲非線性介質(zhì)提供了極大的可能性。

一、連續(xù)波太赫茲輻射的產(chǎn)生

到現(xiàn)在為止，已經(jīng)考慮了寬帶太赫茲脈沖的產(chǎn)生和探測，然而還存在其他幾種產(chǎn)生連續(xù)窄帶太赫茲輻射的技術(shù)。

二、光譜頻

光混頻在概念上和PCA材料很相似，不同之處在于半導(dǎo)體中激勵(lì)電子時(shí)用到的是兩個(gè)連續(xù)激光器而不是一個(gè)帶寬飛秒脈沖，該光電混頻其在半絕緣砷化鎵基板上用低溫生長砷化鎵材料生成。在這個(gè)層面上定義平板式天線結(jié)構(gòu)，用低溫生長光電混頻器，就要選擇波長大約在800nm至850nm之間的連續(xù)波以便與材料的帶隙匹配。當(dāng)來自連續(xù)波激光器的輻射到達(dá)該光電混頻器，信號干擾就會產(chǎn)生一個(gè)差頻信號。

式中最后一項(xiàng)代表差頻調(diào)制，頻率為ω=|ω_1-ω_2 |.因此，就可以在差拍頻率上調(diào)制低溫生長材料中的光生電流。與連續(xù)波激光器不同的是，振蕩偶極子可以再頻率w上產(chǎn)生輻射。通過調(diào)諧其中一個(gè)激光器的頻率，由光電混頻發(fā)射的輻射頻率可以大范圍調(diào)諧。

在高頻末端的調(diào)諧范圍主要受限于材料的相應(yīng)時(shí)間。產(chǎn)生高頻的太赫茲場與感應(yīng)的光生電流更快的振動(dòng)對應(yīng)；典型的工作極限大約為3THz.

對PCA來說，天線結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是一項(xiàng)很重要的主體，已經(jīng)測試過的幾種天線結(jié)構(gòu)，例如，對數(shù)螺旋天線，偶極子天線和更多復(fù)雜結(jié)構(gòu)的天線。對數(shù)螺旋天線主要是為了在頻率變化幅度很寬的情況下操作仍然有效，它允許最大調(diào)諧，然而偶極天線主要是在高頻率的范圍被最優(yōu)化，在此頻率下，光電混頻器的效率更低些。光電混頻器的優(yōu)勢在于寬可調(diào)諧性，調(diào)諧范圍從0.1~3THz，用二極管和纖維技術(shù)集成是存在可能的，光電混頻器的頻率分辨率。這意味著光電混頻器在氣體光譜學(xué)方面更受青睞。這些優(yōu)勢被在微瓦范圍之內(nèi)的低功率抵消了。

三、差頻產(chǎn)生

差頻產(chǎn)生利用了電光晶體中的同類型的二階非線性。電光晶體主要用于光學(xué)整流。如果量電場變量和來自具有不同頻率的單色光束，那么介質(zhì)極化就會在和頻與差頻上振蕩：

差頻上的極化振蕩是太赫茲輻射的源。因此，通過仔細(xì)的相位匹配，太赫茲波在穿過晶體時(shí)相位匹配。通常，調(diào)整非線性介質(zhì)的角度以確保相位匹配。差頻生成最常用的材料時(shí)硒化鎵。硒化鎵的廣泛應(yīng)用有幾個(gè)原因：它的電光系數(shù)很大，這對太赫茲輻射及光輻射都是透明的。通過紅外光域的泵浦光，相位匹配還是可能的，在紅外范圍存在著如Nd：YAG的強(qiáng)力激光器。差頻生成的另一種幾何結(jié)構(gòu)時(shí)將非線性介質(zhì)放入共振腔，就如參考文獻(xiàn)中的例子一樣。在共振腔內(nèi)，差頻生成被集成在光參量振蕩器內(nèi)，差頻生成的典型平均可用功率大概在幾個(gè)微瓦內(nèi)調(diào)諧。

四、參量放大

參量放大也已光電晶體的光學(xué)非線性為基礎(chǔ)，特別是鈮酸鋰廣泛應(yīng)用于大參量放大，這與差頻生成相似。然而，對于參量放大來說，用到的是單入射光束而不是在差頻生成中用的兩束入射光束，該單束光可以被當(dāng)作泵來看，它在非線性介質(zhì)中產(chǎn)生兩個(gè)波束，信號束的頻率受控與相位匹配條件。相位匹配受控于非線性介質(zhì)中閑頻波束與泵浦光共同產(chǎn)生的角度的改變。單獨(dú)的激光束可以用作產(chǎn)生閑頻波束，或者通常使用更多的是閑頻共振腔。閑頻諧振器保證了強(qiáng)有力的閑頻源的存在，這會提高輸出效率。這類類型的裝置調(diào)諧范圍通常在1~3THz的頻段，峰值功率能夠超過3W峰值功率和10uW的平均功率。