テラヘルツ波
テラヘルツ波は黒体放射で約10ケルビン以上の温度の大抵の物から放射される。この熱放射は微弱である。テラヘルツ光源は、広帯域テラヘルツパルス光源と単色テラヘルツ光源の2種類に大別することができる。2015年において利用できるテラヘルツ波の発振源はジャイロトロン、後進波管、遠赤外線レーザー、量子カスケードレーザー、自由電子レーザー、シンクロトロン放射、フォトミキシングソース、タンネット/ガン・ダイオード、HBT/HEMT、ジョセフソン素子、窒化ガリウム半導体素子、共鳴トンネルダイオード、DAST有機非線形光学結晶、テラヘルツ時間領域分光に使用されるシングルサイクルソースなどである。
従来はテラヘルツの発振と検出には超伝導素子が使用されていたが、極低温に冷却しなければならず不便なため、ミリ波とサブミリ波の半導体発振器が長年求められており、近年ではGaNのような化合物半導体や有機非線形光学結晶である三フッ化N,N-ジエチルアミノ硫黄(DAST)による非線形光学効果による室温での発振に成功している。
新しい発振源として高温超伝導体の結晶を用いる研究が筑波大学で開発された。ジョセフソン素子を使用することで発生させる。
その光学的特性から注目を集めているレーザーで励起してテラヘルツ波を発生する有機非線形光学結晶のDASTを用いた1から20 THzの広帯域波長可変単色テラヘルツ光源が報告されている。
単色テラヘルツ光源は、単位周波数あたりの強度が強いことや、周波数強度を直接測定できるため測定結果が試料の形状に依存しにくいといった利点を有する。