现在的通信网络由点对点光链路连接的电子节点组成,依赖于一系列光电转换。如果光电转换能够转向全光交换将提高数据的比特率和低延迟移动,提供更高的路由灵活性,降低能量需求并简化网络结构。实际上现有基础设施的基本容量已经达到顶峰,基于这一现实问题,引发了人们将通信频段扩展到更长红外波段来扩大容量的研究兴趣,其中红外波段传输介质中的固有损耗较低。未来的网络架构将需要新一代高度集成的设备,这些设备能够实现全光交换等功能。超构材料是人工电磁介质,具有不同于寻常材料所不具有的功能。最初被设想为在被动介质中实现非凡电磁响应参数的范例,例如负折射率、太赫兹磁性、强手性等,近年来它们迅速发展以提供有源可切换、可调、非线性的光子功能,这可能构成未来集成设备的基础,用于光学数据处理等应用。本文将开展超构材料的相干控制研究,实现了可调控的偏振转换器与相干吸收器,利用对非对称开口环的相干控制实现了非对称传输效应的可调谐变化,主要工作如下:1.本论文设计了一种双层十字超构材料,研究其吸波特性。当单束光入射的时候,无论x偏振光还是y偏振光入射到超构材料,都能够在6.9GHz附近实现将近20%的偏振转换与50%的吸收效果。采用相干控制的方法,对该结构进行进一步研究,结果表明当两束光之间的相位差为0?的时候,可以将该结构的吸收一直保持在10%以下,接近于完全透明;当两束光之间的相位差为180?时,可以将该结构的吸收效果提高到90%,接近完美吸收。通过改变两束光之间的相位差,可以动态调控该结构的相干吸收在0.1到1之间变化。2.研究了非对称开口环结构中非对称传输效应的相干控制。研究表明,在单束光入射的时候,无论是左旋光还是右旋光,都能够在5.5GHz附近实现透射、反射以及吸收的非对称传输性能,透射、反射以及吸收的非对称传输系数分别为20%、20%以及30%。通过相干控制的方法对该结构进一步的研究,结果表明可以通过调节两束入射光之间的相位差来动态调节该结构的非对称传输效应,使其传输的非对称传输系数在-0.3-0.3之间呈余弦曲线变化,吸收的非对称传输系数在-0.3-0.3之间呈正弦曲线变化。因此,通过上述研究,可以得出:通过应用相干控制的方法可以提高超构材料中一偏振转换与吸收性能以及增加超构材料的可控性。