超材料是一种具有人工设计结构并呈现出天然材料所不具备的超常物理性质的周期性复合材料。由于超材料的尺度小于作用它的波长,因此得以对波施加影响。故可以通过对材料关键物理尺寸进行有序的结构设计来突破某些自然规律的限制,从而实现超常的物理特性。石墨烯是一种蜂窝状排列的单原子厚度二维碳材料。石墨烯在太赫兹及近红外频段下,具有金属性,可产生表面等离激元。通过化学掺杂或者静电控制,可以很好的调节石墨烯的费米能级,进而改变其表面导电率。此外,与由贵金属组成的等离激元诱导透明结构相比,石墨烯具有相对较低损失和强光限制等特性,故由石墨烯组成的超材料结构是设计可调谐等离激元诱导透明系统的理想候选。本文利用有限元的计算方法理论设计和研究了两种不同类型可实现等离激元诱导透明的石墨烯超材料,研究成果如下:1.本文提出一种基于石墨烯条带结构的超材料可在太赫兹频域实现等离激元诱导透明。该结构由两条分别依附于连续石墨烯条带的平行石墨烯条带组成。计算的表面电流分布表明透明窗口的出现是源于亮-亮模式间的近场耦合。为了探讨等离激元诱导透明效应的物理机制,我们采用了耦合洛伦兹振荡模型进行模拟,结果发现利用该模型得到的透射光谱图与仿真结果吻合较好。该等离激元诱导透明窗口可以通过改变石墨烯条带的几何参数来进行控制。此外,透明窗口可以通过改变石墨烯条的费米能级和载流子迁移率实现动态调谐。该系统伴随着慢光效应,当石墨烯费米能级为1.3 eV时,群延迟可以达1.25 ps。最后,通过对传感特性的研究发现,透明窗口的位置随附近介质折射率呈线性变化。2.本文提出基于石墨烯|+|型可实现等离激元诱导透明超材料结构。该结构包含两条平行放置且完全相同的石墨烯条带及放置其正中间的十字型结构组成。两条石墨烯条带充当暗模式,十字型结构充当亮模式。打破结构对称,可以实现对透明窗口从开到关的调控。除此之外,透明窗口可以通过改变石墨烯费米能级来进行动态调控。更重要的是,本文提出的等离激元诱导透明结构最大群延迟可达到13.28 ps。透明窗口的位置可以通过改变附近的介质来调整,这个特性可以应用于传感设备中。