太赫兹波有很多优点,如透射率高、频谱宽、光子能量低、多数物质对太赫兹波有特征吸收谱等,因此,太赫兹技术在机场安检、生物医学、宽带通信和物质检测等领域具有重要的应用前景。如何有效调制太赫兹波,是实现太赫兹技术推广应用的基础。目前太赫兹科学的研究尚未像红外及微波领域那样成熟,所以太赫兹波的调制手段相对匮乏,这也很大的限制了太赫兹技术在各个领域的应用。本论文主要开展基于相变二氧化钒的太赫兹波振幅与空间调制研究,具体内容如下:1.研究了太赫兹超材料的理论和太赫兹波的常见调制方法。同时,研究了二氧化钒的相变机理及制作方法。2.设计并加工了一种基于相变二氧化钒的太赫兹振幅调制器,该调制器在室温时有三个通带,中心频率分别位于0.30THz、0.70THz和0.94THz处。采用CST电磁仿真软件模拟表面电流分布,分析了每个吸收峰的产生原因,并使用Z-3太赫兹时域光谱系统对样品进行测试,实验结果表明:三个通带的振幅可以通过直流电流进行调控,当控制电流为0.22mA时,三个通带都由带通滤波器变为带阻滤波器,振幅调制深度分别达到97%,97.5%和96%。这种基于相变二氧化钒的太赫兹振幅调制器具有体积小、便于集成、调制深度大、工艺简单和便于加工等优点,在未来宽带太赫兹通信领域有具有重要的应用价值3.设计并制作了一种基于二氧化钒的太赫兹空间光调制器。通过给器件不同的单元加电而产生焦耳热,这种局部加热使不同单元的太赫兹波透射率产生差异,实现对太赫兹波空间调制的效果。虽然空间调制效果不理想,单个像素加热时相邻的像素调制度差只有14%,但是后续工作中可以通过结构优化达到更好的效果。这种太赫兹波空间调制器件,在单像素太赫兹成像和太赫兹波空间编码方面有潜在的应用价值。