太赫茲技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域主要包括太赫茲光譜、太赫茲成像和太赫茲通訊幾個方面。美國PicoMatrix公司和ZomegaTechnology公司、英國TeraVIEW公司、日本Nikon公司、布魯克光譜公司都相繼開發(fā)出了太赫茲光譜儀和成像系統(tǒng)。
太赫茲時域光譜技術(shù)，目前仍然是太赫茲光譜技術(shù)的核心研發(fā)領(lǐng)域。太赫茲成像技術(shù)，目前主要向著實時成像、全息成像和三維立體成像技術(shù)方向發(fā)展。利用太赫茲電場相位信息的相位成像技術(shù)，是當(dāng)前國際上積極發(fā)展的太赫茲成像技術(shù)之一。
為了發(fā)展小型化太赫茲系統(tǒng)，基于飛秒光纖激光器的太赫茲產(chǎn)生與探測系統(tǒng)，已經(jīng)有實驗室原型樣機出現(xiàn)。太赫茲光子器件的研發(fā)，如太赫茲透鏡、太赫茲濾波片、太赫茲波帶片等光子學(xué)器件，已經(jīng)吸引了國際科技界的廣泛關(guān)注。
美國、日本和歐洲相繼將太赫茲技術(shù)列為未來幾年發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)。
我國于2003年啟動了“太赫茲物理器件及應(yīng)用研究重大項目”。“我國首臺基于電子激光的太赫輻射源”被評為我國2005年基礎(chǔ)研究十大新聞的第三項。
（2）光學(xué)分子成像系統(tǒng)
分子影像學(xué)是一門新興的、交叉的科學(xué)，具有傳統(tǒng)成像所不具有的特點：無創(chuàng)傷、實時、活體、特異、精細（分子水平）的顯像等獨特性質(zhì)。
國外光學(xué)分子成像系統(tǒng)
A.精諾真活體內(nèi)可見光成像系統(tǒng)——Xenogen-200
200系列體內(nèi)可見光成像系統(tǒng)，可以做激發(fā)熒光和自發(fā)熒光斷層成像，可實現(xiàn)三維熒光光源的重建。它的探測深度為：顱內(nèi)可達3~4cm，分辨率為1~3mm。
B.KODAK高性能數(shù)碼成像系統(tǒng)——KODAK
它能進行二維成像，分辨率為厘米級。不能進行三維成像。
C.小動物光學(xué)分子成像系統(tǒng)——GE
GEHealthcare通用電氣醫(yī)療集團的eXploreOptix小動物光學(xué)分子成像系統(tǒng)，是激發(fā)熒光成像設(shè)備，探測深度：靈敏度高的時候，為1.5~2cm;靈敏度低的時候，為3~4cm。分辨率為0.5~3mm。雖然國外已經(jīng)做出了光學(xué)分子成像系統(tǒng)，不同程度上還是有一定的缺陷。
國內(nèi)光學(xué)分子成像系統(tǒng)
國內(nèi)，清華大學(xué)、天津大學(xué)等少數(shù)的科研單位正在研制激發(fā)熒光斷層成像（FMT）原型系統(tǒng)。截止到目前為止，國內(nèi)還沒有擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的光學(xué)分子成像設(shè)備。在綜合上述3種國外光學(xué)分子成像設(shè)備的優(yōu)點并對缺陷進行了改進之后，我國構(gòu)建了BLT/FMT原型系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括熒光信號采集裝置、圖像信號預(yù)處理模塊以及計算機系統(tǒng)，可以完成自發(fā)熒光斷層成像（BLT）和激發(fā)熒光斷層成像（FMT）。BLT軟件已獲得我國科技進步二等獎，BLT/FMT的研究已列入國家973計劃。
（3）表面增強拉曼光譜技術(shù)
表面增強拉曼散射（SERS）技術(shù)具有靈敏度高、干擾小的特點，適合于研究界面效應(yīng)，可以解決生物化學(xué)、生物物理和分子生物學(xué)中的許多難題。以往由于重現(xiàn)性不好等問題，SERS在分析測試中還沒有發(fā)揮應(yīng)有的作用。
近年來，SERS的最新成果有望解決超高靈敏度分析問題，甚至進行生物單細胞和單分子以及納米結(jié)構(gòu)的分析。針尖增強拉曼顯微技術(shù)（Tip-enhancedRamanmicroscopy）利用金屬涂層的懸臂在針尖區(qū)域產(chǎn)生增強信號，使得在與針尖相接觸的被研究物表面有可能測定SERS信號。生物芯片與SERS技術(shù)的結(jié)合也是一個令人感興趣的方法。在芯片表面通過固定生物病原體以及對SERS有活性的金屬，來測定出SERS信號。這些方法還有一些技術(shù)難題需要解決，但超高的SERS信號為建立高靈敏度的分析方法提供了可能，其前景是很誘人。