本研究では、外部機器と同期可能な光注入型テラヘルツ波光源の開発と高強度電界波長可変テラヘルツ波発生に向けたテラヘルツ波－光学・音響フォノンモード結合の学理探求を行った。ゲインスイッチ半導体レーザー光源の利用したテラヘルツ波光源はパルス時間ジッターをナノ秒以下まで改善することに成功し、高速波長可変MEMS-VCSELと同期させた高速波長掃引分光計測を実現した。ゲインスイッチ光源を用いた効率的なテラヘルツ波発生には、テラヘルツ波パラメトリク発生における、フォトリフラクティブ効果の影響解明、冷却によるフォノンダンピングの抑制、高強度パルス光注入光を用いた差周波テラヘルツ波発生の知見が活かされた。