太赫兹液态光子学
自然界中物质的四中基本状态（聚集态）分别是：固态、液态、气态、等离子态。在对太赫兹以往的研究中，人们已经充分证明了太赫兹辐射是可以在固、气、等离子三态中产生的。然而对于液态，尤其是液态水 ，人们并没有对其充分研究。主要因为太赫兹辐射对水的强吸收所导致这方面多年来一直没有实质性进展。然而张希成实验室率先发现了在水中生成宽频太赫兹的方法。
太赫兹空气光子学
现在最常见的产生太赫兹辐射的方法之一就是空气-等离子产生法。一般是通过在空气中汇聚高强度的飞秒激光，电离空气分子而产生的。研究也证明了相比使用非线性晶体和光电导天线，利用空气产生且探测太赫兹辐射能够进一步地发展宽频和高强度峰值电场太赫兹系统，并在成像与线性、非线性材料描述上起到十分重要的作用。同时，这种方法也使得远距离产生和探测太赫兹辐射也成为可能；这样的特点可以帮助人们在有毒有害等危险环境中更安全地完成研究。