太赫兹作为目前为止尚未被广泛应用的电磁波谱,在通信、检测、医疗等各个领域有着巨大的应用潜力。太赫兹滤波器作为太赫兹系统中举足轻重的功能器件,一直吸引着世界各国广大研究人员的目光。具有高性能且结构简单的太赫兹波段的滤波器一直是各国研究人员追求的目标。按照一定周期性规律排列的金属亚波长结构在太赫兹波段可以表现出新颖的电磁特性。本文基于分形几何和分裂环结构先后设计了单频段、双通带和多频段三种不同选频功能的太赫兹滤波器,为新型太赫兹滤波器设计提供参考思路,主要研究内容如下:1.设计了基于科赫曲线分形结构的太赫兹带通滤波器,该滤波器是在金属薄膜上刻蚀出科赫曲线分形结构,当太赫兹波垂直入射到滤波器的时候实现了在太赫兹波段的窄带滤波。在滤波器的设计过程中,追求理论与实验相结合,首先在电磁仿真软件中建立滤波器模型进行参数优化,计算结果表明:滤波器谐振频率为0.715THz,透射系数能够达到0.92,-3d B带宽为21.9GHz,将仿真得到的散射参数进行S参数反演得到了太赫兹滤波器的电磁参数,在理论上解释了太赫兹波在谐振点处产生透射增强的原因。利用飞秒激光微加工系统加工样品,并在太赫兹时域光谱系统中进行实验测试,得到的实验数据与仿真结果较吻合。2.引入斐波那契分形结构,设计了双通带太赫兹滤波器。该滤波器由三个金属层和两个介质层组成,上下金属层是尺寸相同并且镂空着斐波纳契分形结构的金属贴片,中间金属层是与金属贴片互补的方形线圈,两个介质层将三个金属层分开。整个滤波器是金属-介质-金属-介质-金属结构。首先分析了不同阶分形结构对滤波器性能的影响,选择性能最优越的二阶斐波那契分形结构设计太赫兹滤波器,然后利用等效电路分析了两个通带产生的原因,同时对滤波器进行全波仿真,两者的结果相吻合。该滤波器第一通带中心频率为0.32 THz,-3d B带宽为164 GHz,第二通带中心频率为0.74 THz,-3d B带宽为176 GHz。3.基于金属双缺陷圆环结构设计了多频段太赫兹带阻滤波器,该滤波器是将金属双缺陷圆环结构放置在聚酰亚胺介质层上,金属双缺陷圆环结构是两个同心的平均四分裂的金属圆环结构,两个圆环之间用四根金属条连接,整个结构分别关于x轴和y轴对称。首先,研究了金属双缺陷圆环结构的尺寸变化对滤波器传输性能的影响,确定优化尺寸,该滤波器表现出较好的三频段带阻滤波特性。第一阻带的中心频率f1=0.502THz,透射系数为0.058;第二阻带的中心频率f2=0.693THz,透射系数为0.064;第三阻带的中心频率f3=0.815THz,透射系数为0.105。进一步的研究发现,对该结构进行变化还可产生多频段滤波性能,这为设计多频段太赫兹滤波器提供了可能。