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太赫兹波(THz)作为电磁波谱上最后一段有待全面开发的波谱频段,其波谱性能和应用潜力受到了学术界和产业界的高度关注。除了无线通信技术之外,目前国际上对太赫兹成像技术开展了大量的研究,而国内更是将太赫兹安检成像作为一个技术突破口,从基础理论到系统开发的研究开展得如火如荼。THz调制器早已成为了这些系统应用中的关键部件,其性能对所应用系统的最终性能具有重大影响。对太赫兹调制器而言,大的调制深度意味着较大的成像清晰度和精确度,高的调制速率则意味着成像速率快,使用效率高,因此大的调制深度和调制速率是太赫兹调制器追求的两个核心指标。本文主要研究目的是半导体硅为主要研究对象,通过与新型微米结构的结合,构建具有大的调制深度的太赫兹调制器件,为THz成像以及无线通信技术提供器件技术支持。首先根据等效折射率理论设计并研制了一种硅基太赫兹增透微结构。设计了双层方块结构和双层圆柱形两种微结构,实验显示该微结构能够对在0.45 THz-0.9THz之间的太赫兹波具有高达85%的太赫兹波透射率,在450 GHz宽带内相比较于硅衬底的透射率增加了10%以上。作为太赫兹器件,其最大插损只有1.5 dB。此外,研究表明这两种微结构对太赫兹波均具有透射增强作用,效果接近。提出了硅基增透微结构与黑硅相结合的THz全光控调制器。黑硅对可见和近红外光具有很好的吸收作用,这可以在硅半导体中产生大量的光生载流子,能够达到调控太赫兹透射的作用。实验证实无论对638 nm还是808 nm的泵浦激光,均能获得超过85%的相对调制深度。相对于普通硅片,该器件在提高调制深度的同时,还能满足小泵浦激光功率下工作的需要。提出了硅基增透微结构与二氧化钒相变薄膜相结合的THz电控调制器。二氧化钒(VO2)具有室温绝缘体-金属相变特征,通过电控触发相变可以调制THz波透射。利用磁控溅射技术制备性能良好VO2薄膜并加工成电控结构。相变前整个器件对太赫兹波具有很强的透射,而VO2薄膜相变成金属态后,太赫兹波透射幅度显著减小,器件调制前后透射率变化高达65%,相对调制深度可达76%以上。以上两种THz可调控器件均可工作在较宽的频段,且具有加工工艺简单、成本低、插损小、调制深度大等优点。在THz通信、成像等技术领域具有很好的应用优势。