石墨烯自2004年被证明在自然界中可以稳定存在以来,由于其特殊的结构以及良好的性能,得到了研究者们的广泛关注。石墨烯可以在太赫兹波段产生表面模式,在太赫兹吸收器件的制造方面拥有巨大的优势。但是由于太赫兹波段的特殊性,传统的光学器件很难在该波段得到响应。近些年的许多研究都表明,人造超材料利用导体薄膜表面载流子的振荡,可以很好地吸收太赫兹波。这对光学、电磁学的研究具有重大意义。另外石墨烯在太赫兹波段的吸收性能优于普通金属,这就使得基于石墨烯超材料的研究成为了电磁学领域的热点。本文开展基于石墨烯超材料电磁吸收理论的研究,主要内容如下:1.提出了一种基于石墨烯超材料级联结构的吸收体。基于Igor等人设计的石墨烯超材料板,采用级联的方式来进行带宽的展宽。当入射角度固定为π/4时,将拥有不同完美吸收带的超材料板进行交替级联放置,两块不同超材料板中间空气层的厚度也经过了合理的设计。研究发现超材料板放置5层时,完美吸收波长的带宽有了较大程度上的展宽,之后用COMSOL仿真软件对结果进行了数值验证。考虑到器件的结构规模,本文只讨论到5层级联的情况。入射波长固定为4.35μm时,也采用了不同的石墨烯材料板(非完美吸收)进行级联,同样通过合理的设计,可以达到在入射角为-67°到67°的范围内,吸收率均在0.8以上的大角度高吸收的目标。2.提出了一种基于石墨烯超材料板复合结构的吸收体。该复合结构由上层石墨烯超材料层、中层空气层和底层金属反射层(金属为银)组成。通过分析单层石墨烯超材料板中各个参数对电磁吸收的影响,对结构参数进行合理选择。通过仿真计算发现,当入射角固定为π/4时,入射波长在0.1-6μm内吸收率均达到了0.8以上。另外入射波长为3.5μm时,入射角从-60°到60°的范围内吸收率也均可以达到0.9以上。在高吸收率的条件下,实现了波长带宽与角度带宽同时扩展的目标。