太赫兹技术是一个国内外热门的研究方向,超表面的出现为太赫兹波的高效调控提供了新方法。在众多超表面设计中,主动调控超表面可主动操控出射电磁波特性,成为近年的研究前沿。其中相干控制具有调制速度快、调制效率高的特点,可用于设计太赫兹波段的高效主动调控器件。本论文将相干控制和人工超表面相结合,从理论和实验上研究了应用于太赫兹波段的两种主动调制功能器件,具体内容如下:1.手性选择相干吸收超表面器件的设计和研究。分析了吸收和手性超表面器件在单元结构和入射方式上应满足的条件,设计了一种单层金属的手性超表面器件,可在相干入射条件下表现出很强且相干可调的手性选择吸收特性和偏振转换特性,理论分析表明该响应可以利用耦合模理论和近场电场分布进行很好地解释。此外,结合几何相位设计和多路复用设计方法,又将该器件的单元结构功能进一步拓展到了手性选择的波前调控上,设计了三种相干光束偏转器。利用传统光刻和金属热蒸镀法对上述器件进行了加工,并根据实验需求搭建了一套可进行小角度太赫兹衍射测量的光纤化相干控制太赫兹时域光谱系统,实验结果和理论及模拟结果高度吻合,验证了设计的有效性。该工作为实现高效率、主动式太赫兹偏振控制和成像器件提供了新的思路。2.大角度相干完美衍射光栅器件的设计和研究。利用超表面单元内相邻两个结构所支持谐振模式的耦合效应,设计了一种非对称大角度衍射光栅器件,即出射光仅向单一衍射级次衍射,并进一步利用相干控制方法将相对衍射效率提高到了99%,且该衍射效率的大小可以通过调节两束入射光间的相位差来进行相干主动调制。利用传统光刻和金属电镀法加工了该样品,并根据实验需求搭建了一套可进行大角度太赫兹衍射测量的光纤化相干控制太赫兹时域光谱系统,实验结果与仿真结果吻合很好。该工作为实现高效且可控的光栅器件提供了新的设计途径。