Существует множество процессов в терагерцовом диапазоне спектра (дальний ИК), которые не были изучены из-за недоступности источников терагерцового излучения. Новейшие разработки привели к созданию источников ультракоротких импульсов в дальнем ИК-диапазоне и все возможности этой техники только начинают развиваться. Методы, некогда ограниченные УФ, видимым и ИК-диапазонами, теперь могут быть применены и в новом диапазоне.

Терагерцовая спектроскопия имеет приложения в изучении полупроводников, жидкостей, газов, в создании двумерных изображений. Получение изображений - это быстроразвивающаяся привлекательная область. Путем анализа ТГц волновой формы как во временном отношении (изменения однородности и толщины вещества), так и в частотном отношении (частотно-зависимое поглощение), наряду с прочими методами, можно получать изображения отражающие свойства вещества. Поляризованные жидкости и газы сильно поглощают в ТГц-диапазоне, следовательно, эти типы образцов изначально подходят для ТГц-оптики. Недавние публикации описывают целый ряд приложений для терагерцовой оптики, например: изучение поглощения и испарения воды листьями растений, проверка элементов электрической цепи в упакованных микросхемах, чтение текста в конверте или под слоем краски, обнаружение повреждений зубной эмали, нахождение водяных знаков на денежных купюрах.

Число коммерчески доступных терагерцовых систем крайне мало, несмотря на огромное множество приложений. Новые методы генерации и детектирования ТГц излучения основаны на использовании конверсии частоты при помощи нелинейной оптики. ТГц методики сочетают импульсный ультрабыстрый лазер и оптоэлектронику для генерации терагерцового излучения с субпикосекундной длительностью импульса. Типичная установка включает твердотельный лазер с синхронизацией мод, выдающий импульсы длительностью порядка 100 фс. Лазеры Vitesse или Mira Optima 900-F фирмы Coherent могут использоваться в качестве фемтосекундных источников возбуждения.

Существует также ряд приложений, требующих непрерывного терагерцового излучения, например, зондаж атмосферы. Здесь уникальными возможностями обладает лазер SIFIR (Stabilized Integrated Far InfraRed), с диапазоном квазинепрерывной перестройки 40-1000 мкм и мощностью свыше 50 мВт.