偏振是光的基本属性之一。偏振态的发生与操纵在成像、显示、量子计算、生物传感等众多领域都有着重要的应用。作为一种超薄的人工材料,超表面可在亚波长的结构厚度下实现对光的振幅、相位和偏振等参量的全面调控,克服传统光学器件体积大、功能单一的缺点,满足现代光学系统对超轻薄、超紧凑和多功能光学元件的需求。本文对光通讯波段的两类超表面偏振器件进行了研究,分别提出了基于石墨烯金属超表面的可调谐波片和基于全介质二维手性超表面的宽波段圆二色性器件。论文的主要内容和研究成果如下:（1）提出了一种工作波长为1.55 μm的基于石墨烯超薄银纳米狭缝阵列的可调谐反射式偏振波片器件。该器件由二氧化硅基底、银反射膜、二氧化硅中间层、单层石墨烯以及纳米银狭缝阵列组成。通过调节石墨烯的费米能级改变表面等离子体共振频率,进而实现器件波片性质的可动态调谐。数值仿真表明:对于同一线偏振正入射光,当通过施加栅极电压将石墨烯的费米能级调节至0.53 eV、0.71 eV、1.00 eV时,可分别实现1/4波片（y偏振分量相对于x偏振分量产生90°的相位延迟）、半波片（y偏振分量相对于x偏振分量产生180°的相位延迟）和-1/4波片（y偏振分量相对于x偏振分量产生-90°的相位延迟）的功能,也即可实现反射光在右旋圆偏振（RCP）、与入射光正交的线偏振以及左旋圆偏振（LCP）之间的可调谐。同时,在0.53-1.00 eV之间连续改变石墨烯的费米能级,可获得任意椭圆率的左、右旋椭圆偏振反射光。（2）提出并实验制备了一种基于全介质二维手性超表面的宽波段圆二色性器件。该器件由二氧化硅基底和位于基底上方的硅二维手性结构阵列组成。理论研究表明,该结构可在1.40-1.60 μm整个波段的透射方向获得0.9（最高达0.993）以上的圆二色性和20 dB（最高35 dB）以上的圆偏振消光比。工作带宽和圆偏振消光比是目前已见报道的最好值。对不同圆偏振态入射光的反射和透射光场性质进行了详细分析,对于正入射右旋圆偏振光,该右手性结构超表面表现磁镜的功能,几乎反射全部的入射能量并且反射光的偏振态仍接近为右旋圆偏振;而当左旋圆偏振光入射时,透射率接近1,并且绝大部分转化成右旋圆偏振。最后采用化学气相沉积、电子束光刻、电感耦合等离子体刻蚀等工艺完成了器件的制备并进行了性能测试。测试结果和理论设计很好的一致,验证了器件设计的正确性。该工作为宽波段的二维手性超表面圆二色性器件研究提供了新的思路,在偏振成像、生命科学、药物手性检测等领域具有广阔的应用前景。