随着工业需求的不断增加,研究太赫兹时域光谱（THz-TDS）系统紧凑化、小型化、高分辨和快速且实时监测是大势所趋。其中,提供长时间延迟且平稳性较好的光学延迟装置是实现高分辨THz-TDS系统的关键技术。本论文为了进一步提高THz信号的探测速度和频谱分辨率,设计了快速旋转的曲线反射器光学延迟线,并进行了相关实验测试其性能。主要研究内容如下:首先阐述了THz波和THz-TDS技术,介绍了THz-TDS技术的应用、组成和工作原理,说明了关键技术光学延迟线的工作原理;并针对国内外现有的延迟线类型进行整理与总结,证明了延迟线装置提供更长的延迟时间对快速探测和提高频谱分辨率的重要作用。其次,研究了曲线反射器延迟线的工作原理,建立了延迟线基本几何参数与延迟时间的数学模型。利用ZEMAX模拟光路验证了延迟线的工作可行性,并添加准直和聚焦透镜优化由曲线反射面带来的“散焦”影响。分析了不同旋转角度时光线偏心情况和RMS半径的变化,同时分析了驱动电机振动误差、装调误差和加工误差等误差的影响。仿真结果表明优化后质心最大偏移不超41μm,RMS半径最大不超30μm,可满足大多数光电导天线辐射太赫兹波的使用条件;为选择合适的驱动电机,对转轴和延迟线叶片进行有限元—模态分析,避免发生共振造成变形。实际加工了所设计的曲线反射器光学延迟线,并搭建迈克尔逊干涉仪对延迟线的延迟距离、线性度和平稳度等性能参数进行测试。测试结果表明单叶片最大延迟时间为102.401ps,旋转一周可达409.604ps延迟时间和12.28cm延迟距离,线性度约为97.3%,在扫描频率为30Hz时,平稳度良好。在THz-TDS系统中应用曲线反射器延迟线进行快速扫描,与传统延迟线进行慢扫描得到的时域波形进行对比,发现快扫描时波形峰谷位置相对更加明显,时域波形完整度更好,且快扫描时的时域信号更加稳定,符合快速高分辨THz-TDS系统的要求。