太赫兹（THz）介于红外和微波之间，广义的太赫兹在电磁频谱中位于0.1~10THz（对应波长范围30um~3000um），是亟待科研工作者开发的频段。典型的TDS系统有效频谱范围为0.1-3THz，恰好位于太赫兹的中心地带，是研究太赫兹的良好手段，且TDS的采样方法能够获取太赫兹脉冲的时域信号，从而得知被测样品的丰富物理信息。
然而，太赫兹所在的电磁频谱区域也决定了它的远场成像分辨率只能在百微米量级，较大的限制了它的应用范围，特别是在微纳尺度上的材料和结构太赫兹响应研究，THz近场显微系统恰好是突破该限制的一个优异解决方案。
利用原子力显微镜的针尖可以把太赫兹很好的局域在针尖-样品之间，这一局域场（近场）的局域范围可以做到和针尖直径相当，只要提取到该近场就可以实现和针尖半径相当的太赫兹场分辨率。探针作为天线可以将此近场辐射至自由空间，同时轻敲模式下探针的抖动对辐射出去的近场也起到了调制作用，因此只需要对远处接收到的信号进行解调就可以得到这一近场信号。
图1 (a) 远场0次信号对比; (b) 近场1次信号对比； (c) 样片远场0次信号与参考信号比值对比; (d) 1次信号与参考信号比值对比
