太赫兹科学技术是近年来的研究热点。太赫兹辐射源、探测技术和功能器件等基础研究领域已取得了巨大的进步，并大大促进了太赫兹应用技术的发展。然而，当前普遍采用的太赫兹光路系统存在体积庞大、成本高、稳定性差等缺点。将太赫兹系统“柔性化”、“小型化”、“集成化”是目前迫切需要解决的问题。设计出像光纤通信系统一样集成化、多功能、便于携带和维护的太赫兹系统，是研究人员不断努力的方向和目标。太赫兹聚合物光纤波导和功能器件是构成柔性化太赫兹系统的重要组成部分，对它们的研究具有极其重要的意义。　　本文首先对研究背景进行了简介；然后对光纤波导研究的理论基础——模式理论进行了探讨，并给出有限元方法的基本原理和采用专业数值仿真软件COMSOL Multiphysics进行模式分析的具体方法和步骤。在此基础上，围绕太赫兹聚合物光纤波导、功能器件和传感三个领域分别展开研究。取得的主要研究成果如下：　　1、太赫兹光纤波导方面：对聚合物高双折射光纤进行了研究。提出了一种通过对三角晶格多孔光纤隔行分层填充液体来获得超高模式双折射的方法。研究发现，经过隔行分层填充液体的后处理操作，普通多孔光纤能够实现超高的模式双折射，且光纤对模场的限制能力更强。当工作频率为2.2THz时，模式双折射达到7.19×10-2。同时，我们可以采用温控或外加电磁场的方法来调节填充液体的折射率，因此该设计还具备可调谐的特性。对实际应用具有重要意义。　　2、光纤功能器件设计方面：　　（1）提出了一种构建宽带选择性耦合器的方法——折射率反转匹配耦合法（Index Converse Matching Coupling method，ICMC）。该方法从色散曲线的调控入手，构建满足实际应用需求的色散关系，再由其引导器件的结构设计。ICMC方法允许单偏振模式在宽工作频段发生耦合，而另一个偏振模式的耦合被有效抑制。分离长度等于匹配偏振模式的一个耦合长度，因此在理论上有效的缩短了分离长度，保证了低传输损耗。采用该方法设计的偏振分离器能够同时满足宽带和低损耗的特性。　　（2）在ICMC方法的基础上，提出了一种基于正交微结构的双芯光子晶体光纤偏振分离器。结果显示，该器件在0.4-0.7THz频段都能够实现偏振分离。当入射光为0.4THz时分离长度仅为1.83cm，吸收损耗为0.34dB。当入射光频率f>0.51THz,x,y两个偏振模式的消光比都小于-15dB。该偏振分离器同时具备宽带和低损耗的特点。　　（3）针对微结构纤芯光子晶体光纤难于拉制的问题，提出了一种基于双多孔光纤的太赫兹偏振分离器。提出采用实/空芯波导管隔层间插密堆积的光纤拉制方法。由这种光纤构成的偏振分离器在0.8-2.2THz均可实现偏振分离。在1THz，分离长度仅为0.61cm,x,y两个偏振模式的吸收损耗系数都小于0.11dB，消光比分别为-15.44dB和-14.39dB。该设计具有宽带、低损耗、易于加工的优点。　　（4）为解决多孔光纤易受环境干扰的问题，设计了一种基于悬浮式双芯多孔光纤的太赫兹偏振分离器。结果显示，采用波导管环绕的方式增加对称包层，器件的分离长度、吸收损耗和消光比只发生微小变化。在1THz，分离长度为0.66cm,x,y两偏振模式的实际吸收损耗都小于0.12dB，消光比分别为-14.64dB和-14.84dB。该设计很好的解决了多孔光纤器件易受环境干扰的问题。　　（5）为实现器件的可调谐特性，提出了一种基于隔行填充多孔光纤的太赫兹偏振分离器，通过调节填充液体的折射率来实现两根光纤y偏振模式的匹配。结果表明，该偏振分离器在0.8-2.5THz频率范围内都能够实现偏振分离。在1THz，分离长度为0.77cm,x,y两偏振模式奇模和偶模的吸收损耗都小于0.2dB，消光比分别为-12.73dB和-13.70dB。该设计具有宽带、低损耗、结构简单、可调谐等优点。　　3、太赫兹光纤传感方面：利用太赫兹时域光谱系统对聚合物空芯波导管进行了偏振传感的实验研究。测试了空芯PMMA波导管的反谐振传导模式，并与理论计算结果进行了对比分析；在此基础上，通过在波导管的外壁刻蚀不同结构的光栅，实现了对太赫兹波偏振方向的传感检测。