近些年来,太赫兹技术由于其自身在无线高速通信与保密通信等方面的优异特性,在军事信息领域具有巨大的应用价值,得到了科学界的重视与广泛的研究。在太赫兹波段实现类电磁感应透明现象,能够将电磁感应透明现象丰富的光学特性应用到太赫兹通信中,促进太赫兹通信的发展。研究人员使用超材料作为太赫兹调制器来操控太赫兹波,弥补了自然界中太赫兹材料匮乏的劣势。在本文我们研究了基于超材料的太赫兹全光控调制。本文通过软件仿真设计出新型太赫兹调制器,并计算出其计算效果。接下来通过微纳加工技术,加工出太赫兹调制器,并通过太赫兹时域光谱探测系统测试其调制效果。除此之外,还通过仿真软件FDTD Solutions对超材料结构的组成部分进行电磁场的仿真,研究分析了太赫兹调制过程的内部机制。具体工作介绍如下:1.首次提出了在太赫兹领域内类电磁感应透明现象的主动形成的调制过程。我们利用半导体硅作为光敏材料与超材料耦合,作为超材料太赫兹调制器。在波长为800 nm的脉冲激光的激发下,实现了类电磁感应现象的从无到有的主动形成过程。与此同时,实现了纳秒量级的超快调制周期。该工作丰富了未来太赫兹调制器的种类。2.本文基于提出的类电磁感应透明主动调制器件,通过改进调制器的超材料结构,实现了调制过程的各向异性。对于电场极化方向沿着超材料面内相互垂直的两个方向的太赫兹波,在波长为800 nm的脉冲激光的激发下,能够实现相反的调制过程,即分别实现类电磁感应透明现象的从无到有,与从有到无的调制过程。该工作为未来实现多功能复杂的太赫兹调制器奠定了基础。3.提出了基于超材料的频率各向异性的太赫兹调制器。同样地,在波长为800nm的激光脉冲的激发下,电场极化沿着超材料面内相互垂直的两个方向的太赫兹波,能够在不同的频段实现类电磁感应透明现象的调控过程。而类电磁感应透明现象出现的频率位置可以通过人为控制超材料的尺寸来决定。除此之外,该工作利用锗作为光敏材料,实现了亚皮秒的超快响应过程,并在皮秒量级实现了超快调制周期。该工作为未来多频带波分复用的太赫兹调制器的研究与发展创造了可能。