随着时代不断前进的脚步,科技也在不断地发展。人们对于吸收器性能和尺寸要求也越来越高。为了满足人们对于微型化、可集成化吸收器的需求。基于微纳结构超长的电磁特性以及结构的简单化、可集成化、纳米尺度的特点,众多基于微纳结构的吸收器的应用和设想被不断提出,特别是在隐身、传感、成像等应用领域成为研究热点。由于传统的微纳结构具有固定的材料参数和共振结构,导致吸收器共振频率都是固定的,无法进行有效的调节,从而限制了更广阔的应用空间。二维材料石墨烯的出现很好的解决了这一问题,石墨烯是由同一平面内呈六角型分布的碳原子组成的,其电导率的调节可通过外界环境来实现,如改变偏置电压。通过石墨烯与微纳结构的结合,从而达到对吸收频率的调控,同时其吸收峰也具有可调谐性,显著提高了石墨烯在光电子器件中的使用,例如光电探测器,光伏等领域。同时,由于基于石墨烯的微纳结构器件在结构上简单、尺寸微小等特点,在未来超微小、可集成化器件的设计上具有重要的应用价值。本文主要基于有限元法研究了超材料和亚波长光栅两种微结构与石墨烯相结合的光学吸收器件的共振机理以及其吸收特性,主要内容如下:一、设计并数值分析了一种在太赫兹频段下基于单层石墨烯阵列的可调谐双频完美超材料吸收器。提出的超材料吸收器结构包括一个多孔石墨烯盘阵列,该阵列位于由SiO2介质衬底隔开的金接地板顶部。吸收器所产生的吸收峰分别在在28μm和63.7μm处,并且都达到100%的完美吸收。该吸收峰可通过控制石墨烯的电导率和结构参数进行调节。此外,吸收器对极化和入射角变化不敏感。利用所设计的结构可应用传感器件,其灵敏度S分别达到0.67 THz/RIU和2.33THz/RIU。二、设计了一种宽频太赫兹吸收器,该吸收器使用无图案的连续石墨烯薄片,其放置在金属反射板上支撑的一维介质光栅上。吸收器原理是利用光栅的导模共振和介质的法布里-珀罗共振的组合作用,激发连续的等离子体共振,从而实现宽频带的太赫兹吸收。在1.19-3.58 THz的频率范围内,吸波器达都到80%以上的吸收,其相对带宽达到100.2%。此外,通过控制石墨烯的导电性、入射角和极化,该吸收体还具有可调的特性。由于石墨烯片是非结构化的,直接附着在介电层表面,该设计方案大大降低了制备的难度。同时,这种宽带吸收体在隐身、开关等领域有着广阔的应用前景。本论文研究的两种吸收器可分别实现了双带和宽带的吸收功能,并且由于石墨烯的电导率可以通过偏置电压等方法进行动态调节具有可调特性。利用其特性可实现共振频率和吸收率可调的太赫兹吸收器件,且结构简单,易加工,可实用性强。在微纳尺度吸收器件上对双带和宽带吸收器设计提供了新的思路,提高了太赫兹频段吸收器的吸收效率以及可控性,具有巨大的实际应用价值。