电磁诱导透明（Electromagnetically Induced Transparency,EIT）现象是起源于原子系统中的三层能级的相干过程,在此干涉过程中会使得原本不透明的介质在某一频段内出现了极强的透射窗口,往往会具有强色散、低损耗、慢光传输等特性。然而在原子系统中实现EIT现象的所需的实验条件异常复杂,例如低温环境、高强度激光等。但近年来超材料（Metamaterials）的出现突破了这些条件的限制,为开展微波段EIT现象的设计和实验提供了条件。本论文主要围绕着EIT超材料展开研究,主要的研究内容分为以下五个部分:1.利用非对称双开口椭圆型谐振环和水平金属切割线设计了一款单频EIT超材料,其具有较高品质因数（180.84）。为了验证该EIT现象是由典型的明模和暗模耦合实现,这里采用了双谐振子模型和等效电路模型进行分析。对透射峰处的表面电流和磁场分布进行分析并发现了环偶极子的存在。通过计算多极子散射能量得出透射峰处的环偶极子和电偶极子的相互作用。最后研究了该EIT超材料在气体传感器中的应用,其灵敏度达到了 11.08GHz/PU,FOM值为79.14,表现出良好的传感性能。2.通过两个非对称的D型开口谐振环和垂直金属线之间的相互作用,提出了一款高透射的双频EIT超材料。对表面电流分布和多极子散射能量进行分析,可以知道电偶极子和电四极子之间的相互作用会引起EIT现象。通过等效电路模型分析出该双频EIT现象是明模、暗模和明模之间的相互耦合实现的。将所设计的双频EIT超材料应用于双频折射率传感器的研究中,从而实现不同频段内变化量的同时监测。3.设计了一款由ε和E型图案构成的双频EIT超材料,在7.60GHz和10.27GHz处实现了高透射。由于结构的不对称性,当改变电磁波的入射角和极化角时,会使得两个透射窗出现一定程度上变化。通过观测表面电流分布、磁场分布和计算多极子散射能量,表明了透射峰电偶极子和环偶极子之间的相互作用。通过透射相位计算出该EIT超材料的双频透射峰处群时延为55ps和43ps,因此该EIT超材料可用于研究双频慢光器件。4.提出了一款具有可调性能的宽频EIT超材料,采用四个不同方向的异形开口谐振环和十字型金属线组成单元结构,在x线性和y线性极化波下透射窗的带宽均为3.44GHz。当改变电磁波的入射角时,在x线性极化下实现了由宽频EIT现象向双频EIT现象的调控;而在y线性极化作用则实现了带宽的调控。观察表面电流分布和计算多极子散射能量得出电偶极子和磁偶极子之间的相互作用。对群折射率的计算证明该EIT超材料具有良好的慢光特性。因此所设计的EIT超材料在慢光设备中具有潜在的应用价值。5.采用了 N字型结构和双开口谐振环,设计了一款具有宽频EIT现象和透射型极化转换性能的超材料。在x线性极化波下实现了带宽为4.96GHz的宽频EIT超材料设计,并在9.48GHz和14.36GHz处实现了 x线性到y线性极化波的转换,极化转换率高达95%和94%。通过表面电流和电偶极子散射能量分析得出电偶极子之间的横向耦合和纵向耦合导致EIT现象和极化转换的实现。由于超材料所具有的双重电磁特性,使其在双功能电磁器件的研究中具有潜在的应用价值。本论文通过几何建模、优化仿真和实验验证研究了多种EIT超材料,并利用多极子能量散射对透射峰的物理机理进行了详细的分析,为设计单频、双频以及宽频的EIT超材料的结构具有重要的指导意义。本论文提出并研究的多种EIT超材料的性质,在传感器、慢光设备和极化转换器方面有着一定的应用价值,同时也为开发基于EIT超材料的相关应用提供了设计思路。