电磁场与物质相互作用的全部信息包含在Maxwell方程的本构关系中。对于线性介质,电磁响应通常由本构关系中的介电常数和磁导率来描述,介质中传播的电磁场一般存在两个独立的本征模式,它们是Maxwell方程组满足特定色散关系的特解,并且具有特定的偏振特性,在传播中保持不变。在一般意义上,可以认为任何介质都只支持本征模式的传播,在介质中传播的任意电磁场,均为本征模式的线性叠加。因此,分析电磁波在特定介质中的传播特性是研究介质电磁响应的基础。本论文主要研究了两种特定非磁性介质在太赫兹波段的电磁响应:（1）双各向同性介质,即由手性分子或结构所组成的各向同性介质,也称为旋光材料。由于这类介质中存在附加的磁电耦合相互作用,其电磁响应的本征模式为具有不同色散的左旋与右旋偏振电场,从而会产生旋光、圆二色等现象。（2）单斜晶体,这类晶体的复介电常数张量不能根据样品对称性进行对角化,导致电磁响应的本征模式为椭圆偏振电场,而且介电主轴方向会随频率色散。这两种介质的共同特点是线偏振电场不能作为本征模式传播,因此从实验测量到数据分析均需要发展新的方法。本论文分别从实验和理论两个方面分别对上述两种介质进行了研究,具体内容和取得的结果如下:（1）为获得经样品透射的宽带太赫兹电场的偏振态,得到透射电场的全部信息,搭建了太赫兹时域偏振检测系统,并对测量系统的结构、数据采集和处理程序进行了优化。通过编程控制实现平移台扫描一次,同时获得太赫兹电场在两个方向的投影。避免了多次测量过程中,平移台的移动误差所引入的噪声,使测量电场偏振方向的精度达到/200。（2）理论分析了双各向同性介质的本征模式及其色散关系,并推导了本征模式电场正入射时在界面的透射率及反射率。在此基础上,提出了利用太赫兹偏振检测系统测量和提取双各向同性介质电磁参数的方法。并对糖类多晶压片样品在实验中进行了尝试。（3）理论分析了单斜晶体的本征模式及其色散关系,详细讨论了本征模式的性质,提出利用太赫兹偏振检测系统提取非对角化介电常数张量的实验测量及数据提取方法,并将上述方法应用到BaGa₄Se₇晶体在太赫兹频率的电磁响应特性分析,获得该晶体在太赫兹波段的介电常数张量和相应的光学常数。（4）利用太赫兹偏振检测系统测量和分析了BaGa₄Se₇晶体在太赫兹波段的透射电场,在1.7-2.5 THz频率范围内发现室温条件下声子极化激元（Phonon Polariton）通过线性过程的激发和传播,这是第一次观察到体材料晶体中通过线性激发过程产生的极化激元波。偏振拉曼光谱测量和800 nm光学激发产生太赫兹辐射进一步证实了这一现象的存在。此外,极化激元波两个本征模的衰减速率差异很大,导致只有一个模在晶体中可以有效传播的现象,这一问题和不同模式声子相干激发的能量弛豫通道和退相干过程高度相关。