太赫兹波(terahertz waves)是指频率处于1011至1013赫兹范围的电磁波，在电磁波谱中位于红外光与微波之间。尽管人们对电磁波已经进行了大量的研究，但是由于太赫兹光源和检测器件的局限，太赫兹波段在很长时间里一直是电磁波研究的空白区域。最近二十年，人们逐渐认识到太赫兹波在生物检测、通信技术、国防安全等方面有着非常广泛的应用前景。但是到目前为止相对于光频、微波、红外等常用电磁波波段，太赫兹相关材料和器件的研究依然相对薄弱，这在一定程度上制约了太赫兹技术的实际应用。尽管如此，新近发展起来的超构材料(metamaterials)和等离激元学(plasmonics)为太赫兹材料和器件的研制提供了新思路。本论文从实验和理论两方面系统研究了亚波长金属光栅系统中太赫兹波的传播，得到如下有创新意义的研究结果:第一、揭示了周期型亚波长金属光栅中太赫兹波的宽带透射特性，并且证实该现象来源于系统中的非共振效应。实验和理论研究都表明，当横磁模太赫兹波以最优角倾斜地入射到周期型亚波长金属光栅时，在波长大于第一级Wood异常频率点的宽阔区域会出现宽带高透射平台。接着，利用时域有限元差分方法计算得到电磁场空间分布，发现该宽带透射现象来源于非共振效应。进一步地，为了便于实际的应用，还构造出倾斜金属光栅，证实其在垂直入射情况下呈现出宽带透射现象。　　第二、发现了准周期和无序型亚波长金属光栅中太赫兹波的宽带透射现象。由于Wood异常影响，当横磁模太赫兹波以最优角入射到周期型亚波长金属光栅时，会在紧邻宽带高透射平台的一阶Wood异常频率点处形成透射谷，这阻碍了宽带高透射平台带宽的增加。而研究表明，结构中的准周期性和无序性有效地削弱甚至消除了周期系统中与衍射相关的Wood异常效应，从而当太赫兹波穿过非周期型金属光栅时，透射效率以及高透射带宽都大幅度地提高，相关实验结果与解析分析以及数值计算结果吻合得很好。研究还发现非周期型金属光栅的宽带透射性质不仅适用于平面波，而且适用于非平面波。进一步地，设计出一种特殊的非周期型金属光栅结构，并且理论证实线光源通过该金属微结构可以实现太赫兹波段的超宽带透射。　　总之，本论文在理论和实验上系统研究了周期型、准周期型和无序型亚波长金属光栅系统中太赫兹波的传播规律，揭示了其中的宽带透射效应，并且发现准周期和无序型金属光栅的透射效率和出现高透射的带宽由于系统中的非周期性而大幅度提高，同时揭示该宽带透射现象来源于系统中的非共振效应。相关研究结果为构建宽带超构材料开拓思路，在太赫兹成像与检测、太赫兹通讯、金属结构反探测等方面具有潜在的应用价值。