宽频带、偏振无关的高性能光学吸波材料在高效太阳能利用、光通信以及光电传感等方面有着广泛的应用前景，是近年来光电领域的一大研究热点。当前，许多光学吸波材料工作频带较窄，对入射光的偏振态敏感，很大程度上限制了光学吸波材料的广泛应用。2009年J.K Gansel等人首先发现了金属螺旋结构超材料的宽频圆二向色性，随后，许多研究团队也对其进行了广泛地研究和报道。但是，这些研究仅局限于金属螺旋结构超材料的透射特性，并未涉及其反射特性和吸收特性。因此，基于前期研究基础，本论文进一步开展了以下两个主要方面的研究工作：(1)对金属螺旋结构超材料的吸收特性的研究。利用时域有限差分算法（FiniteDifference Time Domain, FDTD），系统地开展了对单、双、三和四螺旋结构超材料的透射和反射特性的数值仿真，并由透射和反射特性推导出它们的吸收特性。研究结构表明，单、双螺旋结构的吸收带宽很窄且平均吸收率较低；三、四螺旋结构的吸收带宽很宽且平均吸收率很高。我们运用螺旋天线理论和多元天线阵的互阻抗辐射模型对仿真结果进行了分析。同时，本文还以三螺旋结构为例，分析了其吸收特性与螺旋结构参数之间的关系。(2)设计基于螺旋结构超材料的光学吸波材料。根据本文对螺旋结构超材料的吸收特性的研究以及当前光学吸波材料的研究方向，本文首次提出将三螺旋结构超材料用于制备具有宽频和偏振不敏感性的光学吸波材料。文中提出了两种设计思路：外消旋式设计和反射式设计，比较了两者在吸收带宽和偏振不敏感特性上的差异，并得出以下结论：外消旋式在偏振不敏感特性上较为优越，但其吸收带宽略窄且平均吸收效率稍低；反射式具有更宽的吸收带宽和更高的平均吸收率，但它在偏振不敏感特性上略微逊色。最后，考虑到材料的制作工艺，本文还提出了一种具有宽频特性且易于加工的光学吸波材料。