近年来,石墨烯因其具有许多优异的特性,在各研究领域引起了人们广泛关注。石墨烯具有超宽的光谱响应范围,超快的光响应速率和超高的载流子迁移率,同时可以通过静电或化学掺杂调节其电导率,这些特点使石墨烯成为光电子领域中的一种理想材料。然而石墨烯因其厚度太薄,对空间入射光的吸收率太低,这严重限制了石墨烯在光电子器件中的实用性,因此提高石墨烯的吸收率是亟需解决的问题。本文的研究重点是在近红外波段利用石墨烯与周期共振结构耦合来提高石墨烯的吸收率,并进一步实现基于石墨烯的吸收结构对入射光的完美吸收。论文的主要工作如下:1、设计并制备出金属反射镜上基于石墨烯与二维介质周期结构耦合的完美吸收结构。所设计结构在波长1526.5nm处可以实现对入射光的完美吸收,吸收峰的半高全宽为18nm,其中石墨烯的峰值吸收率达到了91.9%。在实验上制备出所设计的完美吸收结构,制备样品的峰值吸收率达到99.4%,实验测量结果与仿真结果能很好的吻合。2、利用多层介质膜反射镜替代金属反射镜,设计出基于单层石墨烯的完美吸收结构,所设计结构中石墨烯可以对入射光实现完美吸收。3、设计出基于石墨烯与一维非对称介质光栅及高度渐变光栅耦合的吸收结构,拓宽吸收结构的吸收带宽。4、利用磁偶极子共振效应,设计出基于石墨烯与亚波长金属周期结构耦合的完美吸收结构。所设计吸收结构在波长1550nm附近的峰值吸收率接近100%,吸收峰的半高全宽超过150nm。5、利用磁耦合效应,设计出基于石墨烯与深亚波长金属周期结构耦合的完美吸收结构。所设计吸收结构在波长1550nm附近的峰值吸收率接近100%,吸收峰的半高全宽可以达到380nm,其中石墨烯的吸收峰值接近74%。该结构在很大的角度都有着稳定的共振波长和峰值吸收率。