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近年来,随着太赫兹(THz,1THz=1012Hz)源和探测技术的发展,THz技术在传感,成像,光谱和通信方面展现出巨大的优势和应用前景,对于THz技术的应用和发展,THz功能器件的研究是至关重要的,其中包括偏振器、相移器和波片等THz相位调制器件。为了满足THz应用系统的需求,需要研发出高性能、可调控的THz相位调制器件。最近,基于周期性或准周期性排列的亚波长金属或介质单元组成的超表面为THz相位调制器件提供了新的思路和方法。本文在总结国内外THz相位调制器件的研究进展之上,从理论和实验上研究了多种基于超材料的THz相移器和宽带THz波片。并对其中涉及到的材料在THz波段的性质作了研究,还系统地研究了器件的仿真、设计、加工和实验测试方法。本文研究工作主要包含以下几个方面:1.设计并加工了一种栅-格复合介质超表面,实验研究了该复合介质超表面可以实现偏振相关的电磁诱导透明效应和人工高双折射效应,在频率大于0.8THz时,该复合介质超表面的人工双折射超过0.6,并通过仿真模拟揭示了该效应产生的机理为栅单元中激发的弱谐振模式（暗模式）和格单元中激发的强谐振模式（明模式）之间发生了模式耦合和干涉。2.在此基础上,我们制备了一种基于液晶-复合介质超表面的THz相移器,在0.7THz频率处,θ=90°的复合介质超表面基板的液晶相移器的相移为+0.332π,是裸硅片基板的1.8倍,在有限的偏置电场下,液晶与复合介质超表面相结合可以有效地增强对THz波的相位调控。3.设计了两种基于石墨烯光栅结构的开关四分之一波片:等周期光栅和周期渐变梯度光栅,可将线偏光转化为左旋圆偏光的中心工作频率分别为1.4THz和1.0THz,对应的有效工作带宽分别为0.25和0.38,研究了空间排布的非周期性可以增大在两个正交偏振分量之间的波矢差、降低器件的中心工作频率。并且分析了四分之一波片工作于开和关两种状态上两个正交偏振分量的透过率、相位差以及椭偏度等器件的工作性能。4.提出了将液晶与上述两种石墨烯光栅结构相结合,形成电控液晶-石墨烯光栅的宽带可调四分之一波片,通过调控液晶分子的导向角和石墨烯光栅的费米能级可使四分之一波片在0.7-1.6THz宽频率范围内实现可调特性和开关特性。