太赫兹（Terahertz,简称THz）波由于在电磁波谱中处于电子学与光子学的过渡区域,具有许多优良的性质如宽带性、低能量性、相干性好等,在无线通信、安检、无损探测、医学成像、武器制导等诸多方面有着广阔的应用前景。其中,太赫兹成像技术是当前太赫兹波研究领域的热点,高效率的太赫兹调制器是提高成像水平的关键因素之一。在现有的太赫兹调制器件当中,硅基全光控太赫兹调制器由于具有结构简单、便于高密度集成以及其制造技术与现有的CMOS工艺相兼容等优势而备受关注。半导体硅对波长400¹100 nm范围内的激光反射率高达40%⁶0%,其较低的激光利用率不但降低了器件的调制深度,反射的激光也会对应用系统带来干扰和噪声。基于此,本文主要围绕着怎样提高硅基光控太赫兹调制器的调制深度和提高泵浦激光利用率两个方面进行了研究,研究了硅表面微纳米结构以及表面钝化工艺技术对其调制性能的影响,并通过太赫兹成像实验验证了器件的调制性能。主要的工作包括:首先,研究了硅表面微结构对调制器性能的影响。通过化学刻蚀的方法在硅片上制备具有微米量级金字塔结构的黑硅,而黑硅对波长在400¹100 nm范围内的光的反射率只有25%,远低于高阻硅（54%）,对激光具有极大的减少反射作用,提高了激光利用率,进而提高了太赫兹波调制深度。在808 nm激光作用下,1.2 W时黑硅的THz波调制深度可达到80%。其次,研究了硅表面钝化效应对调制器性能的影响。利用HF溶液和Al₂O₃薄膜分别钝化半导体硅,均对太赫兹波的调制性能的提升有很大效果。在808 nm激光作用下,1.2 W时HF钝化的硅调制器的THz波调制深度可达90%,而Al₂O₃钝化的硅调制器的THz波调制深度可达94%。我们发现HF钝化的硅调制器的太赫兹波调制性能不稳定,随着时间的流逝,其太赫兹波调制性能在逐渐减弱。最后,将具有金字塔结构的黑硅与硅表面钝化方式相结合,即利用Al₂O₃薄膜对黑硅进行钝化,形成了既具有微米量级的金字塔结构,又具有纳米量级的薄膜钝化层,制备形成黑硅表面钝化光控THz波调制器。在808 nm激光作用下,1.2 W时该调制器的THz波调制深度可达91.2%;在低激光功率下,该调制器的THz波调制深度提升极大,在0.2 W时调制深度高达41.3%。并利用该调制器和数字微镜空间光调制器相结合,搭建了太赫兹成像系统,成功实现了10×10和15×15阵列成像。