太赫兹技术在通信、雷达、成像、检测、生物医疗等领域拥有广泛的应用前景。太赫兹波调制器是关键器件之一,太赫兹调制器性能的优劣对太赫兹技术的发展有着极大的影响,调制深度是表征太赫兹调制器性能的重要指标之一。本文从电调控单层石墨烯太赫兹调制器入手,在电调控单层石墨烯太赫兹调制器中加入亚波长金属微纳结构,对太赫兹调制器的调制能力进行了研究。利用电磁波透过金属微纳结构时会产生异常透射现象,产生局域增强电场增强结构附近的相互作用效果。在单层微纳结构石墨烯太赫兹调制器结构模型的基础上优化出一种双层微纳结构层石墨烯太赫兹调制器模型。利用不同形状尺寸的金属微纳结构可分别提供一个共振频带的理论,建立了双微纳结构层石墨烯太赫兹调制器模型。以半导体集成电路加工工艺为基础,实验制作了双微纳结构层石墨烯太赫兹调制器,经太赫兹时域光谱系统测试,在0.54THz处获得的调制深度为33.7%,在1.1THz处获得的调制深度为37.4%。双微纳结构层石墨烯太赫兹调制器与单层微纳结构增强型石墨烯太赫兹调制器相比增加了一个调制频带,调制深度提高了约10%。调制器的调制效果受衬底层厚度、石墨烯层质量、两层微纳结构间的对准精度等因素影响。