太赫兹（THz）辐射是指频率介于微波和红外波之间的电磁波,通常定义的太赫兹波频率范围为0.1-10 THz或0.3-3 THz,它是电磁波谱中最后一段未被人类充分认识和应用的波段,具有深入研究的意义以及广泛的应用前景。然而,太赫兹波调制器件的发展一直比较缓慢,这是由于自然界中缺少与太赫兹有良好相互作用的材料。超构表面是指人工设计的由亚波长尺度的单元结构构成的二维材料。由于其性质并不主要由构成材料的固有属性决定,而是通过设计其单元结构的尺寸,几何形状、空间分布等参数决定,因此可以通过设计,使其具有自然界中材料不具有的性质,如特殊的介电常数和磁导率等。通过改变超构表面结构的几何参数,在界面处引入不连续的突变相位,可以对透过或者反射的电磁波的波前进行调制以及重构。这使得超构表面材料在各个电磁波段都展现出巨大的应用潜力,基于超构表面的波前调制器件具有尺寸小,轻薄,易于加工等优势,使用超构表面材料可制备小型化,可集成化的太赫兹波调制器件。本文设计并实现了四种太赫兹波前调制器件,每一种器件都具有多种调制功能,提高了器件的利用率。首先,设计并实现线偏振和圆偏振复用的多通道太赫兹全息器件。通过设计并排列棒状和C形金属天线阵列,使其对透过的太赫兹圆偏振光和线偏振光分别进行调制,实现含有3个独立通道的全息图的生成,通过选择入射和探测偏振态为x偏振,y偏振,左圆偏振（LCP）或者右圆偏振（RCP）,分别完成单通道,双通道,三通道全息图的隐藏和显示。该器件通过对线偏振态和圆偏振态的复用,把偏振态当做秘钥,实现3个通道内的7种信息隐藏与识别。为了解决太赫兹调制器件吸收大的问题,设计并实现高效率太赫兹调制器件。基于法布里-玻罗干涉原理,通过设计三层金属超构表面结构,使其实际偏振转换效率达到80%以上,单元结构可以对透射的太赫兹波的相位和偏振进行独立的高效调控。基于该结构设计两种太赫兹矢量光束生成器,可以分别生成角向偏振的太赫兹聚焦光束和拓扑荷数为+2的径向偏振涡旋光束。实验测得矢量光束生成器在设计的工作频率0.4 THz处的工作效率达到了60%.该工作为高效太赫兹调制器件的设计打下了基础。设计并实现一种单发高效的太赫兹线偏振检偏器。该器件由三层金属超构表面组成,可以对入射到该器件的线偏振光进行检偏。在线偏振太赫兹波的入射下,透过的太赫兹波会在设定的焦距处,生成具有特殊图案分布的焦斑,通过对透射的太赫兹波焦斑进行成像,能够直观地得到入射太赫兹波的偏振角度。这种单发快速的检偏器件可以应用于瞬态脉冲的偏振态分析。设计并表征太赫兹多通道矢量全息器件。该器件由三层金属超构表面单元的阵列组成,在圆偏振太赫兹波的照射下,可以在8个不同通道内产生不同偏振态的全息图,即产生太赫兹矢量全息光场,通过选择探测的偏振态,可以实现对不同通道内的全息图的隐藏,器件在设计的工作频率即0.75 THz处的工作效率达到了60%.该方法为太赫兹图像隐藏器件的设计提供了新的思路。设计太赫兹偏振控制的振幅和相位双通道图像隐藏器件。该器件基于三层金属超构表面结构,可以对透射的太赫兹波的振幅,相位,偏振进行独立调控。设计了两种图像隐藏器件,第一种是位置和偏振复用的相位通道图像隐藏,该器件将笑脸和哭脸的图像分别隐藏在x偏振光和y偏振光的相位分布中,从而进行图像隐藏,并在不同的位置实现再现。第二种为偏振复用的振幅和相位双通道图像隐藏器件,该器件在圆偏振光的入射下,在同一像面上探测x偏振光和y偏振光的复振幅分布时,可以分别在其振幅和相位通道上得到四幅不同的图像。模拟结果表明,通过选择合适的探测条件,两种器件都可以实现多图像的隐藏与识别。设计的图像隐藏器件最大的优势是利用相位通道进行图像隐藏,提高了器件的安全性。