本發(fā)明涉及太赫茲輻射源研究技術領域，尤其是一種階梯形結構的強太赫茲脈沖發(fā)射源及設計方法。本發(fā)明針對現(xiàn)有技術問題，通過飛秒激光波前整形模塊對泵浦飛秒激光進行整形；通過階梯形鈮酸鋰晶體將泵浦飛秒激光轉換為太赫茲波；相位匹配結構將階梯形鈮酸鋰晶體產生的多個太赫茲脈沖耦合為一個太赫茲脈沖，從而提高單個太赫茲脈沖的強度。本發(fā)明適用于利用飛秒激光泵浦鈮酸鋰晶體產生強太赫茲脈沖輻射的光學太赫茲源，以及采用該太赫茲源作為系統(tǒng)光源的太赫茲光譜成像系統(tǒng)。