太赫兹波由于处于宏观与微观领域交汇的特殊位置，无论是太赫兹波的基础理论研究还是其在实际应用中的技术探索，都在学界引起了广泛的关注，虽然专家学者们已经取得了很多进步，但是还是有很多未知领域和技术瓶颈有待开发和解决。本文首先从光学太赫兹波的产生着手，建立了硅波导中四波混频效应的理论模型，其次在共线相位匹配的条件下模拟并分析了硅波导中利用四波混频产生太赫兹波的过程。最后再利用硅波导中交叉相位调制效应引起的偏振相位旋转实现对太赫兹波的开关，模拟并讨论了各项参数对此光开关性能的影响。本论文的主要内容归纳如下：1、以非线性极化强度的表达式为出发点，理论上推导了硅波导中四波混频过程的耦合波方程，计算并模拟了在共线相位匹配的条件下四波混频产生的太赫兹波输出功率和转换效率，分析讨论了影响太赫兹波输出功率和转换效率的主要因素，并且得出了实现可调谐太赫兹源的可能性。2、由经典的麦克斯韦方程组推导出了皮秒脉冲在硅波导中的传输方程和硅波导中考虑了交叉相位调制和自相位调制的耦合波方程，并且推导了交叉相位调制和自相位调制对信号光引入的非线性相移差公式，最后还分析讨论了脊型硅波导的单模限制条件。3、基于第三章中推导出的耦合波方程组，提出了一种对可调谐的全光太赫兹光开关的理论研究，利用交叉相位调制引起的引入的非线性相移差造成的信号光的非线性偏振旋转来设计太赫兹全光开关，实现了对频率为7.69THz—10THz的光波的有效控制，此光开关所能达到的最高开关效率为83%，文中主要讨论了波导长度和泵浦光功率对开关性能的影响，以及泵浦光功率对非线性相移差Δφ和太赫兹信号的输出的影响，模拟结果还表明非线性相移差Δφ与输入的太赫兹信号波长成反比。