近年来,太赫兹（THz）技术在许多领域显示出了巨大的应用潜力,已经开始从理论研究层面逐渐走向实际应用,特别是在THz安检领域的应用发展迅速。为了实现这些应用,THz功能器件发挥了关键性作用。偏振作为电磁波的基本属性之一,携带着丰富的电磁信息,是成像、通信系统中需要重点关注并充分利用的电磁参量之一。THz应用技术的发展迫切需要高性能的偏振控制器件,然而,目前THz波段只有金属光栅这一种成熟的偏振元件。人工电磁微结构的发展为电磁波的操控带来了新的机遇,将电磁微结构与功能材料相结合成为了THz偏振调控器件研究的主要发展趋势。本文首先总结了THz偏振控制器件的研究进展以及发展动态,在对亚波长介质光栅的双折射特性和碳纳米管以及液晶等材料光学特性深入研究的基础上,通过把微结构与功能材料结合,设计、制备了多种复合式THz偏振控制器件,并对这些器件的性能进行了实验表征,取得了一系列的研究成果,主要包括:1.研究了硅基亚波长介质光栅在THz波段的光学各向异性,分析了栅格周期、占空比以及刻蚀深度等参数对双折射特性的影响,发现梯度栅格的引入能够有效提高光栅的双折射系数,并且其色散特性可以通过改变栅格结构进行调控,这对研制宽带THz偏振控制器件具有重要意义。在此基础上,将介质光栅与金属光栅结合,利用介质光栅的双折射效应实现了THz波的宽带偏振变换以及单向传输功能。实验结果表明,该器件在0.2-1.2THz范围内可实现最高90%的偏振转化效率,单向传输消光比达到30d B。此外,将介质光栅与具有偏振敏感的谐振超材料结合,首次实现了超材料TM-TE间的偏振模式变换。2.研究了CVD方法生长的超有序碳纳米管（CNT）在THz波段的偏光特性,分析了CNT层数对THz波透过率和偏振度的影响,实验发现20层CNT在0.2-1.2THz范围内的偏振度接近90%,可作为性能良好的起偏和检偏器件。在此基础上,将CNT与介质光栅结合,设计、制备了宽带偏振变换器件,发现CNT的层数可以有效地调控介质光栅的色散,使之成为一个可工作在0.4-0.95THz频率范围内的宽带偏振变换器件。此外,将CNT与柔性材料结合,制备了一种主动可调的THz偏振控制器件,通过对柔性基底的机械拉伸实现了对THz波振幅、相位和偏振的操控,结果显示当基底最大拉伸至150%时,器件在0.2-1.2THz范围内的偏振度由17%增加到97%,并且该器件还可以应用于THz的应力传感以及偏振成像。3.研究了液晶分子在磁场和电场共同作用下的旋转取向变化,克服了厚液晶层中液晶分子的锚定问题,提出了基于液晶-超材料结构的主动式偏振开关器件。相比单纯超材料的谐振深度,复合器件的谐振得到了明显增强,并且该谐振可以实现外场下的主动调控。实验结果表明,器件在0.82THz处的谐振调制深度高达30d B,解决了现有THz液晶器件中存在的调控范围小、调制率低以及需要强场驱动的问题。